DE19651148C2 - Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine - Google Patents
Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engineInfo
- Publication number
- DE19651148C2 DE19651148C2 DE19651148A DE19651148A DE19651148C2 DE 19651148 C2 DE19651148 C2 DE 19651148C2 DE 19651148 A DE19651148 A DE 19651148A DE 19651148 A DE19651148 A DE 19651148A DE 19651148 C2 DE19651148 C2 DE 19651148C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust
- valves
- speed
- intake
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0257—Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0261—Controlling the valve overlap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/08—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing for rendering engine inoperative or idling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D2013/0292—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation in the start-up phase, e.g. for warming-up cold engine or catalyst
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, vorzugsweise Ottomo tors mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßventilen pro Zylinder, einem Turbolader sowie einem nachgeschalteten Abgasrei nigungssystem mit Katalysator gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a method for operating a Multi-cylinder internal combustion engine, preferably Ottomo tors with two intake and two exhaust valves per cylinder, a turbocharger and a downstream exhaust gas series cleaning system with catalyst according to the preamble of Main claim.
Vorbekannt ist durch die Schrift DE 36 07 838 C2 ein gattungsgemäßer Verbrennungsmotor mit 4 Ventilen pro Zy linder und einem Abgasturbolader. Beide Einlaßventile des Motors werden mit unterschiedlicher Steuerzeit betrieben und weisen je einen Ansaugkanal auf. Der Ansaugkanal des einen Einlaßventiles ist mittels eines Drosselorgans gegen den Ansaugtrakt verschließbar. Beide Auslaßventile eines Zylinders sind an einem Abgasrohr angeschlossen, das an einem nachgeschalteten Abgasturbolader mündet und die sen beaufschlagt. Dem Abgasturbolader ist ausgangsseitig die Auspuffanlage angeschlossen. Mittels der unterschiedli chen Steuerzeiten und der Verschließbarkeit eines der An saugkanäle wird die Ladungsbewegung im Zylinder- und Brennraum vom Betriebszustand abhängig eingestellt.It is previously known from DE 36 07 838 C2 generic internal combustion engine with 4 valves per cy linder and an exhaust gas turbocharger. Both intake valves of the Motors are operated with different control times and each have an intake duct. The intake duct of the an inlet valve is against by means of a throttle the intake tract can be closed. Both exhaust valves one Cylinders are connected to an exhaust pipe that connects to a downstream exhaust gas turbocharger opens and the sen applied. The exhaust gas turbocharger is on the output side the exhaust system connected. By means of the differ Chen tax times and the lockability one of the An suction channels the charge movement in the cylinder and Combustion chamber set depending on the operating state.
Vorbekannt ist es durch die Schrift DE 31 45 835 A1 bei Verbrennungsmotoren mit Abgasturbolader einzeln geführte Auspuffrohre vor der Turbine von strömungsgünstig nach einander wirkenden Zylindern in Gruppen zusammenzufas sen. Die Sammelrohre der beiden Zylindergruppen sind je weils einem der nebeneinanderliegenden zwei Flutungska näle einer einstufige einwärts beaufschlagten Radialturbine angeschlossen. Im Zustand des getrennten Beaufschlagens der Flutungskanäle durch die Zylindergruppen wird die Tur bine im Stoßbetrieb betrieben. Innerhalb der Radialturbine befindet sich zwischen den Flutungskanälen ein zu öffnen der und schließbarer Verbindungsquerschnitt für die Abgas ströme der beiden Zylindergruppen. Bei geöffneter Verbin dung wird die Turbine im Staubetrieb betrieben.It is previously known from DE 31 45 835 A1 Internal combustion engines with exhaust gas turbochargers individually guided Exhaust pipes in front of the turbine from streamlined to to combine interacting cylinders in groups sen. The headers of the two cylinder groups are each because of one of the two adjacent flooding ka channels of a single-stage inward radial turbine connected. In the state of separate application the flood channels through the cylinder groups becomes the door bine operated in rush mode. Inside the radial turbine is located between the flood channels to open one the closable cross-section for the exhaust gas currents of the two groups of cylinders. With the connection open The turbine is operated in the accumulation mode.
Vorbekannt ist es durch die Schrift DE 34 39 999 A1 bei Verbrennungsmotoren mit 2 Abgasturboladern, daß vom er sten stets taktgerecht geöffneten Auslaßventil eines jeden Zylinders einzeln geführte Auspuffrohre zur Abgasturbine eines ersten kleineren Turboladers geführt sind und diese im Stoßbetrieb beaufschlagen. Die zweiten Auslaßventile jedes Zylinders sind über einen Abgaskrümmer zusammengefaßt an der Turbine eines zweiten größeren Turboladers ange schlossen. Dieser Abgastrakt ist über ein ansteuerbares By passventil direkt zur Abgasanlage hin entlastbar. Beide Tur bolader speisen parallel den Ansaugtrakt des Motors. Zur Optimierung der Förderung des ersten Turboladers sind die zweiten Auslaßventile abschaltbar bzw. mit geringem Hub betreibbar und zusätzlich noch der Abströmquerschnitt des zweiten Turboladers zur Abgasanlage hin drosselbar. Mit den vorbeschriebenen Mitteln wird eine optimale Aufladung und direktes Ansprechen des Motors bei allen Betriebszu ständen, insbesondere aber bei geringer Drehzahl und Last erzielt.It is previously known from DE 34 39 999 A1 Internal combustion engines with 2 exhaust gas turbochargers that he most always open exhaust valve of each Cylinder individually guided exhaust pipes to the exhaust gas turbine of a first smaller turbocharger and these in Impact operation. The second exhaust valves each Cylinders are combined via an exhaust manifold attached to the turbine of a second larger turbocharger closed. This exhaust tract is via a controllable by Pass valve can be relieved directly to the exhaust system. Both doors bolader feed the intake system of the engine in parallel. For The optimization of the promotion of the first turbocharger are the second exhaust valves can be switched off or with a small stroke operable and additionally the outflow cross section of the second turbocharger can be throttled to the exhaust system. With The means described above will ensure optimal charging and direct response of the engine in all operating conditions stand, but especially at low speed and load achieved.
Vorbekannt ist es durch die Schrift DE 43 07 380 A1 bei Verbrennungsmotoren mit Abgasturbolader, daß die Abgas leitung einer Zylindergruppe den Abgasturbolader beauf schlagt und die Abgasleitung der zweiten Zylindergruppe in einer stromab von der Abströmseite des Abgasturboladers in einer Ejektordüsenanordnung mündet. Mit dieser Anord nung werden für beide Zylinderbänke etwa gleiche Abgas gegendrücke realisiert sowie der Turbolader eingangsseitig mit Druck beaufschlagt und ausgangsseitig am Turbolader eine Druckabsenkung bewirkt. Besonders wird damit im niedrigen Last- und Drehzahlbereich die Leistung des Tur boladers angehoben.It is previously known from DE 43 07 380 A1 Internal combustion engines with exhaust gas turbochargers that the exhaust gas line of a cylinder group act on the exhaust gas turbocharger strikes and the exhaust pipe of the second cylinder group in one downstream from the downstream side of the exhaust gas turbocharger in an ejector nozzle arrangement opens. With this arrangement approximately the same exhaust gas for both cylinder banks realized counter pressure and the turbocharger on the input side pressurized and on the output side of the turbocharger causes a drop in pressure. This is particularly important in low load and speed range the performance of the door boladers raised.
Vorbekannt ist durch die Schrift DE 43 12 085 A1 ein Steuerungssystem für den
Ladungswechsel eines Verbrennungsmotors mit mechanisch angetriebenem Lader
und nachgeschaltetem Abgaskatalysator sowie folgender spezieller Ausführung
und Funktion:
DE 43 12 085 A1 discloses a control system for the charge change of an internal combustion engine with a mechanically driven charger and a downstream catalytic converter, as well as the following special design and function:
- - Jeder Zylinder des Verbrennungsmotors weist zwei Einlaß- und Auslaßventile auf, wobei diese Ventile paarweise jeweils alternativ von einem, der zwei mit unterschiedlicher Öffnungscharakteristik versehenen Nocken, betrieben werden können.- Each cylinder of the internal combustion engine has two intake and exhaust valves on, these valves in pairs alternately from one of the two with different opening characteristics provided cams operated can be.
- - Sowohl für die Paare der Einlaßventile als auch für die Auslaßventile ist alternativ eine lange oder kurze Öffnungsperiode mittels der unterschied lichen Nocken einstellbar.- Both for the pairs of intake valves and for the exhaust valves alternatively a long or short opening period using the difference adjustable cam.
- - Ist die Öffnungsperiode sowohl für die Einlaßventile als auch für die Auslaß ventile kurz, so ergibt sich eine kurze Überschneidung von Ein- und Auslaß.- Is the opening period for both the intake valves and the exhaust valves short, there is a short overlap of inlet and outlet.
- - Ist die Öffnungsperiode sowohl für die Einlaßventile als auch für die Auslaß ventile lang, so ergibt sich eine lange Überschneidung von Ein- und Auslaß.- Is the opening period for both the intake valves and the exhaust long valves, there is a long overlap of inlet and outlet.
Diese Art der Steuerung regelt ausschließlich die Überschneidung von Ein- und Auslaß während des Betriebes, dabei öffnen stets alle vier Ventile eines Zylinders, ohne Rücksicht auf den jeweiligen Betriebszustand. Damit sind stets die gesamten Einlaß- und Auslaßquerschnitte eines Zylinders beim Ladungswechsel wirksam. Dies ist für die Ansaug- und Auslaßströmungsverhältnisse beim Ladungswechsel nicht für alle Lastzustände optimal.This type of control only regulates the overlap of cutting and Outlet during operation, all four valves of a cylinder always open, regardless of the current operating status. So that is always the whole Inlet and outlet cross sections of a cylinder are effective when changing loads. This is for the intake and exhaust flow conditions when changing loads not optimal for all load conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem vor zugsweise fremdgezündeten Verbrennungsmotor mit vier Ventilen pro Zylinder und Turboaufladung sowie einer nach geschalteten Abgasanlage mit Katalysator, die Auswechsel vorgänge hinsichtlich optimaler Füllung des Motors, gutem Ansprechen des Turboladers in allen Lastbereichen und schnellem Anspringen des Katalysators zu steuern.The invention has for its object in one preferably spark-ignition internal combustion engine with four Valves per cylinder and turbocharger as well as one after switched exhaust system with catalytic converter, the replacement processes regarding optimal filling of the engine, good Response of the turbocharger in all load ranges and to control the rapid start of the catalyst.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebene Betriebsweise bei einem Verbrennungsmotor mit Aufladung und vier Ventilen, von denen je ein Aus- und Einlaßventil abschaltbar ist, gelöst. Die angegebene Aufteilung der Bereiche von Zwei-, Drei- und Vierventilbetrieb im Betriebskennfeld ist hinsichtlich der erzielten Parameter für Leistung, Drehmomenthöhe und -verlauf sowie Kraftstoffverbrauch günstig.This task is accomplished by the in the characterizing part of the main claim mode of operation in a Internal combustion engine with supercharging and four valves, from each of which an outlet and inlet valve can be switched off, solved. The specified division of the areas from two, three and four-valve operation in the operating map is regarding the parameters achieved for power, torque level and history and fuel consumption favorable.
In den Unteransprüchen genannte weiter Maßnahmen op timieren das Betriebsverhalten. Diese werden in der nach folgenden Beschreibung zusammen mit den Wirkungen erörtert.Further measures mentioned in the subclaims op timed the operating behavior. These are in the after following description along with the effects discussed.
Anhand einer Zeichnung wird ein Verbrennungsmotor mit Aufladung zusammen mit den Betriebskennfeldern ge mäß des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.Using a drawing, an internal combustion engine with charging together with the operating maps explained according to the inventive method.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Verbrennungsmotor mit Aufladung und vier Ventilen je Zylinder, von denen je ein Aus- und Einlaßventil abschaltbar ist, in schematisierter Darstellung, Fig. 1 an internal combustion engine with supercharging and four valves per cylinder, of which can be switched off a respective outlet and inlet valve, in a schematic representation;
Fig. 2 ein Betriebskennfeld mit den Bereichen von Zwei-, Drei- und Vierventilbetrieb, Fig. 2 shows an operation map of the areas of two-, three- and four-valve operation,
Fig. 3 ein Betriebskennfeld mit den Bereichen von Zwei-, Drei- und Vierventilbetrieb nach einem Anfahren. Fig. 3 shows an operating map with the areas of two, three and four valve operation after starting.
In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Verbrennungs motors gezeigt der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfah ren betrieben werden kann.In Fig. 1 the basic structure of an internal combustion engine is shown which can be operated according to the inventive method.
Der Motor 1 ist mit vier Zylindern Zylinderblock 4 ausge stattet, die jeweils zwei Ein- 3 und zwei Auslaßventile 4 auf weisen. Jeweils eines der Ein- 3a und eines der Auslaßven tile 4a ist abschaltbar. Dabei können je nach Motorkonzep tion die abschaltbaren Ventile 3a; 4a einer Seite der Zylin derhälften oder diagonal im Zylinder angeordnet sein. Diese Ventile 3a; 4a sind im abgeschalteten Zustand stets ge schlossen oder führen aus betriebstechnischen Gründen, z. B. zum Freihalten der Ventilsitze, nur einen den Ladungs wechsel nicht beeinflussenden Minimalhub aus. Beide Aus laßventile 4; 4a eines Zylinders münden in einem Abgaska nal 40, wobei die Abgaskanäle 40 aller Zylinder des Motors 1 einem Abgassammelkrümmer 5 mit einem nachgeschalte ten Abgasturbolader 6 angeschlossen sind. Vom Abgastur bolader 6 gelangt das Abgas in eine mit einem Abgaskataly sator 80 ausgestatteten Abgasanlage 8.The engine 1 is equipped with four cylinders cylinder block 4 , each having two inlet 3 and two outlet valves 4 . One of the inlet 3 a and one of the outlet valve 4 a can be switched off. Depending on the engine concept, the valves 3 a; 4 a half of the cylinder or be arranged diagonally in the cylinder. These valves 3 a; 4 a are always closed when switched off or run for operational reasons, e.g. B. to keep the valve seats free, only a minimal change not influencing the charge change. From both lassventile 4 ; 4 a of a cylinder open into an exhaust gas channel 40 , the exhaust gas channels 40 of all cylinders of the engine 1 being connected to an exhaust manifold 5 with a downstream exhaust gas turbocharger 6 . From the exhaust gas bolader 6 , the exhaust gas reaches an exhaust gas system 8 equipped with an exhaust gas catalyst 80 .
Der Abgasturbolader 6 speist den Ansaugtrakt 7 des Mo tors 1, der sich zu den einzelnen Zylindern bzw. deren Ein laßkanälen 30 hin verzweigt. Im Ansaugtrakt 7 ist ein Lade luftkühler 71 angeordnet.The exhaust gas turbocharger 6 feeds the intake tract 7 of the motor 1 , which branches out to the individual cylinders or their inlet ducts 30 . In the intake tract 7 , a charging air cooler 71 is arranged.
Fig. 2 zeigt das Betriebskennfeld eines vorbeschriebenen
Motors 1 mit den Kennlinien von maximalem Drehmoment
NMdmax und zugehöriger Leistung N in relativierter Dar
stellung, jeweils bezogen mit seinen Drehmoment- und
Drehzahlgrößen auf das Nenndrehmoment NMd bzw. die
Nenndrehzahl nN. Eingezeichnet sind die Bereiche V2; V3;
V4 des Betriebes mit zwei 3; 4, drei 3; 3a; 4a oder vier 3; 3a;
4; 4a Ventilen je Zylinder gemäß den im Hauptanspruch an
gegebenen Grenzen und Parameter. Dabei bedeutet:
V2 Jeder Zylinder wird nur mit einem Ein- und einem Aus
laßventil betrieben.
V3 Jeder Zylinder wird mit zwei Einlaßventilen und einem
Auslaßventil betrieben.
V4 Jeder Zylinder wird mit beiden Ein- und Auslaßventilen
betrieben. Fig. 2 shows the operating map of a motor 1 described above with the characteristic curves of maximum torque NMd max and associated power N in a relative Dar position, each based on its torque and speed variables to the nominal torque NMd or the nominal speed nN. The areas V2 are shown; V3; V4 of operation with two 3 ; 4 , three 3 ; 3 a; 4 a or four 3 ; 3 a; 4 ; 4 a valves per cylinder according to the limits and parameters given in the main claim. Here means:
V2 Each cylinder is operated with only one inlet and one outlet valve.
V3 Each cylinder is operated with two intake valves and one exhaust valve.
V4 Each cylinder is operated with both intake and exhaust valves.
Die stark eingegrenzten Flächen mit jeweils nur einfacher Schraffur kennzeichnen den prinzipiellen Bereichen der je weilig angegebenen Betriebsart. Die dazwischen liegenden Flächen mit mehrfacher Schraffur bilden die Variations breite für die Bereiche des Betriebes mit zwei, drei oder vier Ventilen gemäß dem Angaben in den Ansprüchen 1 und 6.The strongly delimited areas with only easier ones Hatching characterize the principal areas of each operating mode. The in between Areas with multiple hatching form the variations wide for the areas of operation with two, three or four Valves as specified in claims 1 and 6.
Es zeigte sich, daß mit dem angegebenen Betriebsberei chen ein vorteilhaftes Verhalten bei Lastwechsel, sparsamer Verbrauch bei niedrigen und mittleren Drehzahlen, sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Laststufen, erreicht wird. Oberhalb der vorgenannten Betriebsbereiche werden die bei Vierventil-Motoren üblichen Ergebnisse erzielt.It turned out that with the specified operating range favorable behavior when changing loads, more economical Low and medium speed consumption, both at high as well as at low load levels. Above the aforementioned operating areas, the at Four-valve engines achieved common results.
Vorteilhaft für den Ladungswechsel ist es, wenn im unte ren Drehzahlbereich entsprechend 20 bis 50% der Nenn drehzahl nN jene, die taktgemäß öffnenden Einlaßventile 3; 3a betätigende Nockenwelle zu späterem Öffnen als bei ho hen Drehzahlen hin verstellt wird.It is advantageous for the gas exchange if in the lower speed range corresponding to 20 to 50% of the nominal speed nN those that open the intake valves 3 ; 3 a actuating camshaft to be opened later than at high speeds.
Im Kaltstartbetrieb wird nur je ein Ein- 3 und Auslaßven til 4 pro Zylinder taktgemäß betrieben, was eine schnellere Erwärmung der Zylindereinheiten fördert. Zusätzlich wird jene, die Auslaßventile 4 betätigende, Nockenwelle zu frü herem Öffnen als bei Betriebstemperatur verstellt. Mit letz terer Maßnahme wird einerseits eine höherer Druck für den Turbolader zu Verfügung gestellt, womit der Ladedruck er höht wird, und andererseits dem Katalysator heißeres Abgas zugeführt. Der Katalysator gelangt damit schneller auf Be triebstemperatur.In cold start operation, only one inlet 3 and outlet valve 4 per cylinder are operated according to the cycle, which promotes faster heating of the cylinder units. In addition, the camshaft that actuates exhaust valves 4 is adjusted to open earlier than at operating temperature. With the latter measure, on the one hand, a higher pressure is made available for the turbocharger, which increases the boost pressure, and on the other hand, hotter exhaust gas is supplied to the catalytic converter. The catalyst thus reaches operating temperature more quickly.
Im Leerlaufbetrieb wird vorteilhaft nur jeweils ein Ein- 3 und Auslaßventil 4 pro Zylinder taktgemäß betrieben. Dies sichert einerseits einen geringeren Aufwand an Leistung für den Ventiltrieb und andererseits sofortigen V2 Betrieb beim Erhöhen der Motordrehzahl zum Anfahren oder Beschleuni gen des Fahrzeuges.In idle mode, only one intake valve 3 and one exhaust valve 4 are advantageously operated per cycle. On the one hand, this ensures less effort for the valve train and, on the other hand, immediate V2 operation when increasing the engine speed to start or accelerate the vehicle.
Bei Anfahrvorgängen wird der V2 Betrieb bis zum Errei chen einer Mindestgeschwindigkeit Vmin nVmin und/oder zu einer das Nennmoment NMd ergebenden Drehzahl nNMd beibehalten, siehe Fig. 3. In diesem Betriebskennfeld sind als Grenzen für den V3-Betrieb im Lastbereich bis zu 35% Nmdm und im Drehzahlbereich von nVmin bis 60% nV ein gezeichnet.When starting, V2 operation is maintained until a minimum speed V min nV min and / or a speed nNMd resulting in the nominal torque NMd is reached, see Fig. 3. In this operating map, the limits for V3 operation in the load range are up to 35 % Nmdm and in the speed range from nV min to 60% nV.
11
Motor
engine
22nd
Zylinderblock
Cylinder block
33rd
Einlaßventile
Inlet valves
3030th
Einlaßkanäle
Inlet channels
33rd
aschaltbare Einlaßventile
Switchable inlet valves
44th
Auslaßventil
Exhaust valve
4040
Abgaskanal
Exhaust duct
44th
aabschalbare Auslaßventile
removable exhaust valves
55
Abgassammelkrümmer
Exhaust manifold
66
Abgasturbolader
Exhaust gas turbocharger
77
Ansaugtrakt
Intake tract
7171
Ladeluftkühler
Intercooler
88th
Abgasanlage
Exhaust system
8080
Abgaskatalysator
NMdNennmoment, es entspricht dem höchsten Drehmo
ment des Motors.
nNNenndrehzahl sie entspricht der Drehzahl mit höchster
Leistung.
nNMdDrehzahl, bei der höchstes Drehmoment vom Motor
abgegeben wird.
nVmin Catalytic converter
NMd nominal torque, it corresponds to the highest torque of the motor.
nNNominal speed it corresponds to the speed with the highest performance.
nNMdspeed at which the highest torque is delivered by the engine.
nV min
Drehzahl, bei der im Anfahrgang eine Mindestge
schwindigkeit erreicht wird.
V2Betriebsbereich in dem jeder Zylinder nur mit einem
Ein- und einem Auslaßventil betrieben wird.
V3Betriebsbereich in dem jeder Zylinder mit beiden Ein
laßventilen, jedoch nur einem Auslaßventil betrieben wird.
V4Betriebsbereich in dem jeder Zylinder mit beiden Ein
laß- und Auslaßventilen betrieben wird.
NLeistung bei Mdmax
Speed at which a minimum speed is reached in the starting gear.
V2 Operating range in which each cylinder is operated with only one intake and one exhaust valve.
V3 Operating range in which each cylinder is operated with two intake valves, but only one exhaust valve.
V4 Operating range in which each cylinder is operated with both intake and exhaust valves.
Performance at Md max
Mdmax Md max
max. Drehmoment - Vollast
nDrehzahl des Motors
Max. Torque - full load
n Engine speed
Claims (6)
- 1. jeder Zylinderkopf weist zwei Einlaß- und zwei Auslaßventile auf,
- 2. die Einlaßventile haben unterschiedliche Öffnungszeiten,
- 3. ein Einlaßkanal ist betriebszustandsabhängig absperrbar,
- 4. im Hochdrehzahlbereich sind jeweils beide Ein- und Auslaßventile wirksam,
- 5. beide Auslaßventile jedes Zylinders sind über einen Abgaskanal am Abgastrakt angeschlossen, der in einem nachgeschalteten Abgasturbo lader eingangsseitig mündet,
- 6. der Abgasturbolader ist ausgangsseitig mit einem Abgasreinigungs systemverbund,
- 1. im unteren Drehzahlbereich, entsprechend 20% bis 50% der Nenn drehzahl (nN), und unterhalb des Lastmomentes von 25% bis 35% des Nennmomentes (NMd) werden zwei Auslaßventile (4; 4a) und ein Einlaßventil (3) taktgemäß betrieben, wobei diese Betriebsart (V3) darüber hinaus bis zu einer Drehzahl entsprechend 60% der Nenn drehzahl (nN) eingestellt sein kann,
- 2. bei einem Lastmoment oberhalb von 25% bis 35% des Nennmomentes (NMd) wird nur je ein Ein- (3) und Auslaßventil (4) pro Zylinder taktge mäß betrieben, wobei diese Betriebsart (V2) bis zum Erreichen des Nennmomentes (NMd) bzw. bis zu einer Drehzahl entsprechend 35% der Nenndrehzahl (nN) beibehalten wird.
- 1. each cylinder head has two intake and two exhaust valves,
- 2. the inlet valves have different opening times,
- 3. an inlet duct can be shut off depending on the operating state,
- 4. Both intake and exhaust valves are effective in the high speed range,
- 5. Both exhaust valves of each cylinder are connected to the exhaust tract via an exhaust gas duct, which ends on the inlet side in a downstream exhaust gas turbo charger.
- 6. the exhaust gas turbocharger is connected on the output side to an exhaust gas cleaning system,
- 1. in the lower speed range, corresponding to 20% to 50% of the nominal speed (nN), and below the load torque of 25% to 35% of the nominal torque (NMd), two exhaust valves ( 4 ; 4 a) and one intake valve ( 3 ) are clocked operated, this operating mode (V3) can also be set up to a speed corresponding to 60% of the nominal speed (nN),
- 2. at a load torque above 25% to 35% of the nominal torque (NMd) only one intake ( 3 ) and exhaust valve ( 4 ) per cylinder is operated according to the cycle, this operating mode (V2) until the nominal torque (NMd ) or up to a speed corresponding to 35% of the nominal speed (nN).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19651148A DE19651148C2 (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19651148A DE19651148C2 (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19651148A1 DE19651148A1 (en) | 1998-06-25 |
| DE19651148C2 true DE19651148C2 (en) | 1999-07-08 |
Family
ID=7814140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19651148A Expired - Fee Related DE19651148C2 (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19651148C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016219343A1 (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122563A2 (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Manousos Pattakos | Improved variable valve actuation |
| WO2009040642A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust device and control device for internal combustion engine |
| JP6015565B2 (en) | 2013-06-06 | 2016-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
| DE102019124961B4 (en) * | 2019-09-17 | 2023-05-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drive arrangement with switchable exhaust valves |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3145835A1 (en) * | 1981-11-19 | 1983-05-26 | Mataro Co. Ltd., Georgetown, Grand Cayman Islands | Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine |
| DE3306355A1 (en) * | 1983-02-24 | 1984-08-30 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH VARIABLE CHANGE-OF-CHARGE TIMES |
| DE3437330A1 (en) * | 1984-10-11 | 1986-04-24 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | AIR-COMPRESSING, SELF-IGNITION OR FORD-IGNITIONED 4-STROKE COMBUSTION ENGINE WITH DIRECT FUEL INJECTION, TURBOCHARGING AND LOAD-RELATED INTERNAL EXHAUST GAS RECIRCULATION |
| DE4312085A1 (en) * | 1992-04-13 | 1993-10-14 | Mazda Motor | Control system for supercharged fuel-injected IC engine - has variable valve overlap, e.g. being longer for low speed and high load than for other regimes |
| DE4307380A1 (en) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Opel Adam Ag | Internal combustion engine with at least two cylinder banks |
-
1996
- 1996-12-10 DE DE19651148A patent/DE19651148C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3145835A1 (en) * | 1981-11-19 | 1983-05-26 | Mataro Co. Ltd., Georgetown, Grand Cayman Islands | Method for the operation of the exhaust gas turbocharger of a piston internal combustion engine and piston internal combustion engine |
| DE3306355A1 (en) * | 1983-02-24 | 1984-08-30 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH VARIABLE CHANGE-OF-CHARGE TIMES |
| DE3437330A1 (en) * | 1984-10-11 | 1986-04-24 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | AIR-COMPRESSING, SELF-IGNITION OR FORD-IGNITIONED 4-STROKE COMBUSTION ENGINE WITH DIRECT FUEL INJECTION, TURBOCHARGING AND LOAD-RELATED INTERNAL EXHAUST GAS RECIRCULATION |
| DE4312085A1 (en) * | 1992-04-13 | 1993-10-14 | Mazda Motor | Control system for supercharged fuel-injected IC engine - has variable valve overlap, e.g. being longer for low speed and high load than for other regimes |
| DE4307380A1 (en) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Opel Adam Ag | Internal combustion engine with at least two cylinder banks |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016219343A1 (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19651148A1 (en) | 1998-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1375868B1 (en) | Engine brake apparatus for a turbocharged IC engine | |
| DE10297129B4 (en) | Method for controlling the boost pressure of a turbocharged internal combustion engine and associated internal combustion engine | |
| EP1008735B1 (en) | Supercharger device for an internal combustion engine | |
| DE102015205707B4 (en) | Method for operating an exhaust gas turbocharged self-igniting internal combustion engine with a cylinder that can be deactivated | |
| DE102005055996A1 (en) | Drive device for motor vehicle, has exhaust-gas turbocharger devices assigned to outlet valves, such that exhaust gas channels assigned to valves are connected with turbine wheels of turbocharger devices, respectively | |
| DE102004032589A1 (en) | Internal combustion engine with exhaust gas aftertreatment and method for its operation | |
| DE102015214616B4 (en) | Method for operating a exhaust-gas-charged internal combustion engine with partial deactivation | |
| DE202014100426U1 (en) | Exhaust turbo-charged internal combustion engine with deactivatable cylinder | |
| DE10354280A1 (en) | Compact turbocharged engine with cylinder deactivation | |
| DE102004028482B4 (en) | Internal combustion engine | |
| EP2801714A1 (en) | ICE with a cylinder which can be switched off and method to operate such an ICE | |
| DE102011077148A1 (en) | Heavy oil operated internal combustion engine for e.g. passenger car, has cylinders whose exhaust gas is delivered to inlet side of engine via pump, where cylinders are equipped with low-sulfur fuel appropriate for exhaust gas recirculation | |
| DE102007046656B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine, internal combustion engine | |
| DE19651148C2 (en) | Method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, preferably a gasoline engine | |
| DE202015102239U1 (en) | Exhaust Turbo-charged internal combustion engine with partial shutdown and parallel turbines | |
| DE102015207539B4 (en) | Exhaust Turbo-charged internal combustion engine with partial shutdown and parallel turbines and method for operating such an internal combustion engine | |
| WO2005111400A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine for carrying out said method | |
| DE19739054A1 (en) | IC engine esp. Otto engine, with turbocharger | |
| DE102015200045A1 (en) | Method for the optimized operation of an internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method | |
| DE202013102078U1 (en) | Charged internal combustion engine with deactivatable cylinder | |
| DE102017212065B4 (en) | Supercharged internal combustion engine with turbines arranged in parallel and a method for operating such an internal combustion engine | |
| DE10000216A1 (en) | Control of a multi-cylinder internal combustion engine with individually controllable intake valves | |
| DE102016200432A1 (en) | Internal combustion engine in partial operation | |
| DE102016113316A1 (en) | Internal combustion engine | |
| DE102022114816A1 (en) | Internal combustion engine with actuator for thermal management |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: IAV GMBH INGENIEURGESELLSCHAFT AUTO UND VERKEHR, 1 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130702 |