[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2021001126A1 - Verfahren zum starten einer verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum starten einer verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2021001126A1
WO2021001126A1 PCT/EP2020/066035 EP2020066035W WO2021001126A1 WO 2021001126 A1 WO2021001126 A1 WO 2021001126A1 EP 2020066035 W EP2020066035 W EP 2020066035W WO 2021001126 A1 WO2021001126 A1 WO 2021001126A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
cylinder
crankshaft
fired
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/066035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kilian LUDWICZEK
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN202080035182.XA priority Critical patent/CN113811684B/zh
Priority to US17/597,293 priority patent/US11859587B2/en
Publication of WO2021001126A1 publication Critical patent/WO2021001126A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • 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
    • 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
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F02N99/002—Starting combustion engines by ignition means
    • F02N99/006—Providing a combustible mixture inside the cylinder
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/022—Engine speed
    • 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
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for starting an internal combustion engine of a motor vehicle. Another aspect of the invention relates to a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • DE 10 2015 225 887 A1 describes a method for
  • Fresh air conditioning is known when the engine is running down an internal combustion engine with several cylinders, with fresh air being supplied to all cylinders in a fresh air mode via an intake manifold. At the beginning of the engine run-down, a combustion mode of at least one, but not all of the cylinders is maintained until a predetermined duration has elapsed, while the remaining cylinders are operated in fresh air mode. After the specified time has elapsed, all cylinders are operated in fresh air mode. It is the object of the invention to provide a method and a motor vehicle of the type mentioned at the outset, by means of which an improved reproducibility of starting processes of the internal combustion engine can be achieved.
  • a first aspect of the invention relates to a method for starting a
  • Internal combustion engine of a motor vehicle which comprises a plurality of cylinders, in which, to start the internal combustion engine, a predetermined amount of working gas is introduced into the cylinder which is first fired when the internal combustion engine is started with the internal combustion engine deactivated, by driving a crankshaft of the internal combustion engine by an electric motor, and a piston coupled to the crankshaft, which is assigned to the first fired cylinder, is moved to introduce the predetermined amount of working gas and then the internal combustion engine is started by igniting a mixture which comprises the predetermined amount of working gas and a predetermined amount of fuel is effected within the cylinder fired first.
  • the cylinder that is fired first when the internal combustion engine is started can also be referred to as the starting cylinder. Air can be introduced into the starting cylinder as the working gas.
  • the method is advantageous in that the piston can be moved in a targeted manner by driving the crankshaft by means of the electric motor in order to add the predetermined amount of working gas, for example via an inlet duct
  • crank angle position are moved so that with each start, in particular direct start, the internal combustion engine in the first fired cylinder, reproducible and at least almost the same combustion conditions are created for the mixture can.
  • the predetermined crank angle position can be achieved by the electric motor
  • the method can prevent considerable acoustic differences, strong vibrational differences (rotational speed vibrations) and strong differences in the respective acceleration curves of the crankshaft from occurring in the different starting processes. Instead, the process enables a defined filling of the when the
  • the method can in particular start the internal combustion engine without a starter. In other words, starting the internal combustion engine without a starter.
  • the internal combustion engine can be started exclusively by mixture combustion, that is to say by burning the mixture of the predetermined amount of working gas and the predetermined amount of fuel.
  • the predetermined amount of working gas is introduced while the internal combustion engine is running down.
  • the engine run-down of the internal combustion engine can thus be used to fill the cylinder (starting cylinder) that is fired first when the internal combustion engine is started with the predetermined amount of working gas.
  • the crankshaft can be deactivated while the engine is running down
  • Driving by means of the electric motor can be kept in the rotating state for at least a predetermined period of time in order to effect the defined filling of the starting cylinder with the predetermined amount of working gas.
  • the crankshaft is driven with the aid of the electric motor at a speed which is smaller than one
  • Idle speed of the internal combustion engine This is advantageous because it enables the crankshaft to be driven in a particularly low-noise manner using the electric motor. In addition, the crankshaft can be driven at this speed with particularly low friction losses.
  • valve lifts of the respective gas exchange valves which are assigned to the cylinder to be fired first when the internal combustion engine is started, are set using a valve control device in order to introduce the working gas into the cylinder to be fired first.
  • a valve control device enables particularly great flexibility in setting the valve lifts of the respective gas exchange valves.
  • Valve control device can advantageously be used for variable valve control of the gas exchange valves.
  • valve lift of at least one inlet valve of the respective gas exchange valves is adjusted in order to introduce the working gas into the cylinder to be fired first.
  • the valve control device can set a maximum value of the valve lift of the at least one inlet valve in order to introduce the predetermined amount of working gas in the shortest possible time and with particularly low flow resistance.
  • valve lift of at least one outlet valve of the respective gas exchange valves is adjusted in order to introduce the working gas into the cylinder to be fired first.
  • This is advantageous because the setting of the valve lift of the at least one outlet valve enables residual gas contained in the cylinder, which can also be referred to as inert gas, to be discharged particularly effectively. This favors the purging of the cylinder and the ignition of the mixture of the predetermined amount of working gas and the predetermined amount
  • crankshaft In a further advantageous development of the invention, the crankshaft
  • crankshaft is accelerated from its standstill by means of the electric motor and, after the predetermined amount of working gas has been introduced into the cylinder fired first, into the
  • Internal combustion engine is, for example, in the state of the engine run-down.
  • the electric motor can therefore accelerate the crankshaft in order to introduce the predetermined amount of working gas into the cylinder that is fired first when the internal combustion engine is started, without the internal combustion engine being started.
  • the crankshaft is rotated using the electric motor from its standstill in a direction which is oriented opposite to an operating direction of rotation of the crankshaft when the internal combustion engine is activated. This is advantageous because it enables the cylinder that is fired first when the internal combustion engine is started to be improved, so that residual gas can be removed from the first cylinder particularly effectively.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle with a
  • Internal combustion engine which comprises a plurality of cylinders, and with a control device which is set up to control an electric motor in such a way that the electric motor drives a crankshaft of the deactivated internal combustion engine and thereby a piston coupled to the crankshaft which is assigned to the first cylinder to be fired , moved in order to start the deactivated internal combustion engine thereby introducing a predetermined amount of working gas into the cylinder that is first fired when the internal combustion engine is started, the control device being configured to use a starting device of the
  • the motor vehicle can be configured, for example, as a passenger vehicle or as a truck. Alternatively, the motor vehicle can also be configured as a motorcycle.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a
  • Fig. 2 is a diagram which qualitatively different speed curves of the
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 with a
  • the internal combustion engine 2 comprises a plurality of cylinders, of which only one cylinder 4 is shown here.
  • the cylinder 4 corresponds to a so-called starting cylinder, which when starting the
  • the cylinder 4 can also be referred to as a starting cylinder.
  • a piston 7 assigned to the cylinder 4 is arranged in the cylinder 4 and, together with the cylinder 4, delimits a combustion chamber 22.
  • the piston 7 is coupled to a crankshaft 5 of the internal combustion engine 2 via a connecting rod 23.
  • the crankshaft 5 can be coupled to a transmission of the motor vehicle 1, likewise not shown, of the motor vehicle 1 via a clutch of the motor vehicle 1 (not shown further here).
  • the transmission is coupled to drive wheels of motor vehicle 1, not shown here.
  • Working gas 3 can be introduced into combustion chamber 22 or residual gas in the form of exhaust gas can be discharged from combustion chamber 22 via respective gas exchange valves 11, 12 which are assigned to cylinder 4.
  • gas exchange valves 11, 12 which are assigned to cylinder 4.
  • Gas exchange valve 11 can feed working gas 3 in the form of air into combustion chamber 22
  • gas exchange valve 11 is in an open position.
  • the residual gas can flow out of the combustion chamber 22 via the gas exchange valve 12, which is designed as an outlet valve, and is not shown here
  • Exhaust aftertreatment systems of the internal combustion engine 2 which include, for example, a catalytic converter and a particle filter, are supplied.
  • the gas exchange valves 11, 12 can be actuated via respective camshafts coupled to the crankshaft 5.
  • one of these camshafts can be designed as an inlet camshaft 24 for actuating the gas exchange valve 11 designed as an inlet valve.
  • Another of these camshafts can be designed as an exhaust camshaft 25 for actuating the gas exchange valve 12 configured as an exhaust valve.
  • the gas exchange valves 11, 12 can also be actuated via a valve control device 13.
  • the valve control device 13 is used to control the valve lifts of the respective gas exchange valves 11, 12, which are used when starting the
  • Internal combustion engine are assigned as the first fired cylinder 4, to set the working gas 3 in the first fired cylinder 4.
  • valve control device 13 comprises an inlet valve control 20 and an outlet valve control 21.
  • the valve lift of the inlet valve can additionally or alternatively to
  • Intake camshaft 24 can be adjusted to introduce working gas 3 into cylinder 4.
  • the valve lift of the gas exchange valve 12 (exhaust valve) can be set in addition to or as an alternative to exhaust camshaft 25, to introduce the working gas 3 into the cylinder 4.
  • the motor vehicle 1 is configured in the present case as a hybrid vehicle and comprises an electric motor 6 coupled to the crankshaft 5.
  • the electric motor 6 can be configured, for example, as a motor generator, whereby both motor operation and generator operation of the electric motor 6 is possible.
  • the crankshaft 5, like the drive wheels, can be driven by means of the electric motor 6.
  • the motor vehicle 1 comprises a control device 16, which is set up to control the electric motor 6 in such a way that the electric motor 6 drives the crankshaft 5 of the deactivated internal combustion engine 2 and thereby the piston 7 coupled to the crankshaft 5, which is the first fired cylinder 4 is assigned, moves.
  • the deactivated internal combustion engine 2 is subsequently started by a predetermined amount of
  • Working gas 3 is introduced into the cylinder 4 that is fired first when the internal combustion engine 2 is started.
  • the predetermined amount of the working gas 3 is introduced into the combustion chamber 22 while the engine of the internal combustion engine 2 is running down.
  • the control device 16 is set up to provide a starting device 17 of the
  • Internal combustion engine 2 takes place in that a mixture 8 formed in combustion chamber 22, which comprises the predetermined amount of working gas 3 and a predetermined amount of fuel 9, is ignited within the first cylinder 4 fired using the starting device 17.
  • the starting device 17 in the present case comprises an injection device 18 and a
  • Fuel quantity 9 can be introduced directly into combustion chamber 22, for example.
  • the injection device 18 can comprise an injector.
  • the mixture 8 can ignite and thereby activate the internal combustion engine 2 are in which the crankshaft 5 is rotated as a result of the ignition of the mixture 8 in an operating direction of rotation 15 illustrated by an arrow.
  • crankshaft 5 is further accelerated until, for example, the idling speed of the internal combustion engine 2 is reached.
  • the crankshaft 5 can be driven using the electric motor at a speed 10 which is lower than an idling speed of the internal combustion engine 2.
  • the crankshaft 5 can alternatively also be accelerated from its standstill using the electric motor 6 and after the introduction of the predetermined amount of working gas 3 in the first to be fired cylinder 4 are again brought to a standstill.
  • the crankshaft 5 can be rotated from its standstill in a direction 14 which is oriented opposite to the operating direction of rotation 15 of the crankshaft 5 when the internal combustion engine 2 is activated.
  • crankshaft 5 can be coupled to the drive wheels of the motor vehicle 1 in a torque-transmitting manner, while the crankshaft 5 is driven by the electric motor 6.
  • the piston 7 By driving the crankshaft 5 by means of the electric motor 6, the piston 7 can be moved in a defined manner and, in addition, by opening the
  • Gas exchange valves 11, 12 flushing the combustion chamber 22 with the working gas 3 are effected. This can ensure that when the internal combustion engine 2 is subsequently started, there is little residual gas in the combustion chamber 22 and a defined amount of fresh air for starting the internal combustion engine 2
  • FIG. 2 shows a diagram on whose ordinate axis a speed n is plotted and on whose abscissa axis a time t is plotted.
  • the diagram shows qualitatively different speed curves 26, 27, 28, 29 of the crankshaft 5, which are when the
  • Speed curves 26, 27 lie close to one another and have a very similar curve, which indicates good reproducibility of the respective starting processes of the internal combustion engine 2 on which the speed curves 26, 27 are based.
  • the predetermined amount of working gas 3 was introduced into the cylinder 4 that was first fired when the internal combustion engine 2 was started with the internal combustion engine 2 deactivated.
  • the further speed curves 28, 29 that poor reproducibility is achieved if the introduction of the predetermined amount of working gas 3 into the cylinder 4 does not take place.
  • the speed curves 26, 27 result from an optimized filling of the starting cylinder (cylinder 4) with the predetermined amount of working gas 3, whereas the unfavorable speed curves 28, 29 result from a non-optimized filling of the cylinder 4.

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)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welche eine Mehrzahl an Zylindern umfasst, bei welchem zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (1) eine vorbestimmte Menge an Arbeitsgas (3) in den bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine (2) als erstes befeuerten Zylinder (4) bei deaktivierter Verbrennungskraftmaschine (2) eingeleitet wird, indem eine Kurbelwelle (5) der Verbrennungskraftmaschine (2) durch einen Elektromotor (6) angetrieben und ein mit der Kurbelwelle (5) gekoppelter Kolben (7), welcher dem als erstes befeuerten Zylinder (4) zugeordnet ist, zum Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas (3) bewegt wird und anschließend das Starten der Verbrennungskraftmaschine (2) erfolgt, indem eine Zündung eines Gemisches (8), welches die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas und eine vorbestimmte Kraftstoffmenge (9) umfasst innerhalb des als erstes befeuerten Zylinders (4) bewirkt wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Verbrennungskraftmaschine (2).

Description

Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine.
Moderne, durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebene Kraftfahrzeuge nutzen sogenannte Stopp-Start-Systeme, um längere Leerlaufphasen der
Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden und dadurch eine
Kraftstoffverbrauchssenkung zu bewirken. Um die Verbrennungskraftmaschine nach erfolgtem Stopp, beispielsweise an einer Ampel, erneut zu starten, kann ein sogenannter Direktstart der Verbrennungskraftmaschine erfolgen. Hierbei kann Kraftstoff in einen, in einem Kompressionstakt befindlichen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt und gezündet werden, um dadurch eine Kurbelwelle der
Verbrennungskraftmaschine aus dem Stillstand zu beschleunigen bzw. direkt nach dem ersten überschrittenen oberen Totpunkt des in Kompression befindlichen Zylinders erfolgreich zu befeuern.
Um nach erfolgtem Stopp einen zuverlässigen Direktstart zu ermöglichen, wird häufig versucht während eines Motorauslaufs der Verbrennungskraftmaschine eine
ausreichende Menge an Frischluft in den beim Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder zu leiten.
So ist beispielsweise aus der DE 10 2015 225 887 A1 ein Verfahren zur
Frischluftkonditionierung beim Motorauslauf eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern bekannt, wobei allen Zylindern in einem Frischluftbetrieb über ein Saugrohr Frischluft zugeführt wird. Zu Beginn des Motorauslaufs wird ein Verbrennungsbetrieb von mindestens einem, aber nicht allen der Zylinder bis zum Ablauf einer vorgegebenen Dauer beibehalten, während die restlichen Zylinder im Frischluftbetrieb betrieben werden. Nach Ablauf der vorgegebenen Dauer werden alle Zylinder im Frischluftbetrieb betrieben. Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren sowie ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche eine verbesserte Reproduzierbarkeit von Startvorgängen der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer
Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welche eine Mehrzahl an Zylindern umfasst, bei welchem zum Starten der Verbrennungskraftmaschine eine vorbestimmte Menge an Arbeitsgas in den bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder bei deaktivierter Verbrennungskraftmaschine eingeleitet wird, indem eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine durch einen Elektromotor angetrieben, und ein mit der Kurbelwelle gekoppelter Kolben, welcher dem als erstes befeuerten Zylinder zugeordnet ist, zum Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas bewegt wird und anschließend das Starten der Verbrennungskraftmaschine erfolgt, indem eine Zündung eines Gemisches, welches die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas und eine vorbestimmte Kraftstoffmenge umfasst innerhalb des als erstes befeuerten Zylinders bewirkt wird. Der bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerte Zylinder kann auch als Startzylinder bezeichnet werden. Als Arbeitsgas kann Luft in den Startzylinder eingeleitet werden. Bei deaktivierter Verbrennungskraftmaschine befindet sich letztere in einem Betriebszustand in welchem ein Antreiben der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine durch (intermittierende) Verbrennung von Kraftstoff in den jeweiligen Zylindern unterbleibt.
Das Verfahren ist insofern vorteilhaft, als dass der Kolben durch das Antreiben der Kurbelwelle mittels des Elektromotors gezielt bewegt werden kann, um die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas, beispielsweise über einen Einlasskanal der
Verbrennungskraftmaschine, in den Zylinder einzuleiten, was durch Einsaugen der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas in diesen Zylinder erfolgen kann. Durch das Antreiben der Kurbelwelle mittels des Elektromotors kann der Kolben zudem bei jedem Stopp der Verbrennungskraftmaschine reproduzierbar in eine vorbestimmte
Kurbelwinkelstellung bewegt werden, sodass bei jedem Start, insbesondere Direktstart, der Verbrennungskraftmaschine in dem als erstes befeuerten Zylinder reproduzierbare und zumindest nahezu gleiche Brennbedingungen für das Gemisch geschaffen werden können. Durch den Elektromotor kann die vorbestimmte Kurbelwinkelstellung
insbesondere im Kompressionstakt des beim Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinders (Startzylinder) reproduzierbar eingestellt werden. Dadurch kann wirksam vermieden werden, dass für unterschiedliche Startvorgänge in dem beim Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder jeweils unterschiedliche Füllungen einerseits hinsichtlich Menge, andererseits hinsichtlich Druck und Restgasanteil vorhanden sind. Dementsprechend kann durch das Verfahren vermieden werden, dass bei den unterschiedlichen Startvorgängen erhebliche akustische Unterschiede, starke Schwingungsunterschiede (Drehzahlschwingungen) und starke Unterschiede in den jeweiligen Beschleunigungsverläufen der Kurbelwelle auftreten. Das Verfahren ermöglicht stattdessen eine definierte Füllung des beim Starten der
Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinders mit der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas. Dies ermöglicht es insgesamt die Startvorgänge, welche auch als Starts bezeichnet werden können, reproduzierbar, schwingungsoptimiert und
akustikoptimiert durchzuführen.
Das Starten der Verbrennungskraftmaschine kann durch das Verfahren insbesondere starterlos erfolgen. Mit anderen Worten kann das Starten der
Verbrennungskraftmaschine ohne Unterstützung eines Starters sowie ohne
Unterstützung des Elektromotors oder zumindest mit besonders geringen
Starterleistungen erfolgen. Stattdessen kann das Starten der Verbrennungskraftmaschine bei dem Verfahren ausschließlich durch Gemischverbrennung, also durch Verbrennung des Gemisches aus der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas und der vorbestimmten Kraftstoffmenge, erfolgen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas während eines Motorauslaufs der Verbrennungskraftmaschine eingeleitet.
Dies ist von Vorteil, da somit der Motorauslauf der Verbrennungskraftmaschine genutzt werden kann, um den bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder (Startzylinder) mit der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas zu befüllen. Die Kurbelwelle kann während des Motorauslaufs bei deaktivierter
Verbrennungskraftmaschine bereits rotieren, wobei die Kurbelwelle durch deren
Antreiben mittels des Elektromotors zumindest über einen vorbestimmten Zeitabschnitt in rotierendem Zustand gehalten werden kann, um die definierte Füllung des Startzylinders mit der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas zu bewirken. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Kurbelwelle anhand des Elektromotors bei einer Drehzahl angetrieben, welche kleiner ist als eine
Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein besonders geräuscharmes Antreiben der Kurbelwelle anhand des Elektromotors erfolgen kann. Darüber hinaus kann das Antreiben der Kurbelwelle bei dieser Drehzahl unter besonders geringen Reibungsverlusten erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden Ventilhübe jeweiliger Gaswechselventile, welche dem bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder zugeordnet sind, anhand einer Ventilsteuerungsvorrichtung eingestellt, um das Arbeitsgas in den als erstes befeuerten Zylinder einzuleiten. Dies ist von Vorteil, da die Ventilsteuerungsvorrichtung eine besonders große Flexibilität bei der Einstellung der Ventilhübe der jeweiligen Gaswechselventile ermöglicht. Die
Ventilsteuerungsvorrichtung kann in vorteilhafter Weise zur variablen Ventilsteuerung der Gaswechselventile herangezogen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Ventilhub wenigstens eines Einlassventils der jeweiligen Gaswechselventile eingestellt, um das Arbeitsgas in den als erstes befeuerten Zylinder einzuleiten. Dies ist von Vorteil, da das Einstellen des Ventilhubes des wenigstens einen Einlassventils eine besonders schnelle Befüllung des bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinders ermöglicht. Die Ventilsteuerungsvorrichtung kann einen Maximalwert des Ventilhubes des wenigstens einen Einlassventils einstellen, um die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas in möglichst kurzer Zeit und bei besonders geringem Strömungswiderstand einzuleiten.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Ventilhub wenigstens eines Auslassventils der jeweiligen Gaswechselventile eingestellt, um das Arbeitsgas in den als erstes befeuerten Zylinder einzuleiten. Dies ist von Vorteil, da das Einstellen des Ventilhubes des wenigstens einen Auslassventils ein besonders wirksames Ausleiten von in dem Zylinder enthaltenem Restgas, welches auch als Inertgas bezeichnet werden kann, ermöglicht. Dies begünstigt die Spülung des Zylinders sowie die Zündung des Gemisches aus der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas und der vorbestimmten
Kraftstoffmenge zum Starten der Verbrennungskraftmaschine.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kurbelwelle
drehmomentübertragend mit wenigstens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs gekoppelt, während die Kurbelwelle durch den Elektromotor angetrieben wird. Dies ist von Vorteil, da hierdurch sowohl das wenigstens eine Antriebsrad angetrieben, als auch die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas in den Startzylinder eingeleitet werden kann. Dadurch ist ein besonders energiesparender Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Kurbelwelle anhand des Elektromotors aus deren Stillstand beschleunigt und nach dem Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas in den als erstes befeuerten Zylinder in den
Stillstand versetzt. Dies ist von Vorteil, da hierdurch das Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas unabhängig davon erfolgen kann, ob sich die deaktivierte
Verbrennungskraftmaschine beispielsweise im Zustand des Motorauslaufs befindet. Der Elektromotor kann die Kurbelwelle also zum Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas in den beim Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder beschleunigen, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine gestartet wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Kurbelwelle anhand des Elektromotors aus deren Stillstand in eine Richtung gedreht, welche entgegengesetzt zu einer Betriebsdrehrichtung der Kurbelwelle bei aktivierter Verbrennungskraftmaschine orientiert ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine verbesserte Spülung des beim Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinders erzielt werden kann, wodurch Restgas besonders wirksam aus dem ersten Zylinder entfernt werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer
Verbrennungskraftmaschine, welche eine Mehrzahl an Zylindern umfasst, und mit einer Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, einen Elektromotor derart anzusteuern, dass der Elektromotor eine Kurbelwelle der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine antreibt und dadurch einen mit der Kurbelwelle gekoppelten Kolben, welcher dem als erstes befeuerten Zylinder zugeordnet ist, bewegt, um dadurch zum Starten der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine eine vorbestimmte Menge an Arbeitsgas in den beim Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder einzuleiten, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Startvorrichtung der
Verbrennungskraftmaschine derart anzusteuern, dass das Starten der
Verbrennungskraftmaschine erfolgt, indem anhand der Startvorrichtung eine Zündung eines Gemisches, welches die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas und eine
vorbestimmte Kraftstoffmenge umfasst, innerhalb des als erstes befeuerten Zylinders bewirkt wird. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgestellten Merkmale sowie deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise als Personenkraftwagen oder als Lastkraftwagen ausgestaltet sein. Alternativ dazu kann das Kraftfahrzeug auch als Kraftrad ausgestaltet sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer
Verbrennungskraftmaschine und mit einem Elektromotor, mittels welchem eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine zum
Einleiten einer vorbestimmten Menge an Arbeitsgas in einen bei einem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist; und
Fig. 2 ein Diagramm, welches qualitativ verschiedene Drehzahlverläufe der
Kurbelwelle bei verschiedenen Startvorgängen der
Verbrennungskraftmaschine zeigt.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 mit einer
Verbrennungskraftmaschine 2.
Die Verbrennungskraftmaschine 2 umfasst eine Mehrzahl an Zylindern, von welchen vorliegend lediglich ein Zylinder 4 gezeigt ist. In der in Fig. 1 gezeigten Variante entspricht der Zylinder 4 einem sogenannten Startzylinder, welcher beim Starten der
Verbrennungskraftmaschine 2 als erstes befeuert wird. Dementsprechend kann der Zylinder 4 auch als Startzylinder bezeichnet werden. In einem Zylinderinnenraum des Zylinders 4 ist ein dem Zylinder 4 zugeordneter Kolben 7 angeordnet, welche zusammen mit dem Zylinder 4 einen Brennraum 22 begrenzt. Der Kolben 7 ist über ein Pleuel 23 mit einer Kurbelwelle 5 der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt. Die Kurbelwelle 5 ist über eine hier nicht weiter gezeigte Kupplung des Kraftfahrzeugs 1 mit einem ebenfalls nicht weiter gezeigten Getriebe des Kraftfahrzeugs 1 koppelbar. Das Getriebe ist mit hier nicht weiter gezeigten Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs 1 gekoppelt.
Über jeweilige Gaswechselventile 11 , 12, welche dem Zylinder 4 zugeordnet sind kann Arbeitsgas 3 in den Brennraum 22 eingeleitet bzw. Restgas in Form von Abgas aus dem Brennraum 22 ausgeleitet werden. Über das als Einlassventil ausgebildete
Gaswechselventil 11 kann Arbeitsgas 3 in Form von Luft in den Brennraum 22
einströmen, sofern sich das Gaswechselventil 11 in einer Offenstellung befindet. Über das als Auslassventil ausgebildete Gaswechselventil 12 kann das Restgas aus dem Brennraum 22 ausströmen und hier nicht weiter gezeigten
Abgasnachbehandlungssystemen der Verbrennungskraftmaschine 2, zu welchen beispielsweise ein Katalysator und ein Partikelfilter zu zählen sind, zugeführt werden.
Die Gaswechselventile 11 , 12 können über jeweilige, mit der Kurbelwelle 5 gekoppelte Nockenwellen betätigt werden. So kann eine dieser Nockenwellen als Einlassnockenwelle 24 zur Betätigung des als Einlassventil ausgestalteten Gaswechselventils 11 ausgebildet sein. Eine andere dieser Nockenwellen kann als Auslassnockenwelle 25 zur Betätigung des als Auslassventil ausgestalteten Gaswechselventils 12 ausgebildet sein.
Die Gaswechselventile 11 , 12 können auch über eine Ventilsteuerungsvorrichtung 13 betätigt werden. Die Ventilsteuerungsvorrichtung 13 dient dazu, die Ventilhübe der jeweiligen Gaswechselventile 11 , 12, welche dem bei dem Starten der
Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder 4 zugeordnet sind, einzustellen, um das Arbeitsgas 3 in den als erstes befeuerten Zylinder 4 einzuleiten.
Die Ventilsteuerungsvorrichtung 13 umfasst hierzu eine Einlassventilsteuerung 20 und eine Auslassventilsteuerung 21. Mittels der Einlassventilsteuerung 20 kann der Ventilhub des Einlassventils (Gaswechselventil 11) zusätzlich oder alternativ zur
Einlassnockenwelle 24 eingestellt werden, um das Arbeitsgas 3 in den Zylinder 4 einzuleiten. Mittels der Auslassventilsteuerung 21 kann Ventilhub des Gaswechselventils 12 (Auslassventil) zusätzlich oder alternativ zu Auslassnockenwelle 25 eingestellt werden, um das Arbeitsgas 3 in den Zylinder 4 einzuleiten. Durch Öffnen sowohl des
Einlassventils (Gaswechselventil 11) als auch des Auslassventils (Gaswechselventil 12) kann ein Spülen des Brennraums 22 bewirkt werden, wodurch die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas 3 unter Verringerung eines Strömungswiderstands in den Zylinder 4 und damit in den Brennraum 22 eingeleitet werden kann.
Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Hybridfahrzeug ausgestaltet und umfasst einen mit der Kurbelwelle 5 gekoppelten Elektromotor 6. Der Elektromotor 6 kann beispielsweise als Motorgenerator ausgebildet sein, wodurch sowohl ein Motorbetrieb als auch ein Generatorbetrieb des Elektromotors 6 möglich ist. Die Kurbelwelle 5 kann ebenso wie die Antriebsräder mittels des Elektromotors 6 angetrieben werden.
Zum Ansteuern des Elektromotors 6 umfasst das Kraftfahrzeug 1 eine Steuereinrichtung 16, welche dazu eingerichtet ist, den Elektromotor 6 derart anzusteuern, dass der Elektromotor 6 die Kurbelwelle 5 der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine 2 antreibt und dadurch den mit der Kurbelwelle 5 gekoppelten Kolben 7, welcher dem als erstes befeuerten Zylinder 4 zugeordnet ist, bewegt. Dadurch wird zum anschließenden Starten der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine 2 eine vorbestimmte Menge des
Arbeitsgases 3 in den beim Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 als erstes befeuerten Zylinder 4 eingeleitet. Die vorbestimmte Menge des Arbeitsgases 3 wird vorliegend während eines Motorauslaufs der Verbrennungskraftmaschine 2 in den Brennraum 22 eingeleitet.
Die Steuereinrichtung 16 ist dazu eingerichtet, eine Startvorrichtung 17 der
Verbrennungskraftmaschine 2 derart anzusteuern, dass das Starten der
Verbrennungskraftmaschine 2 erfolgt, indem anhand der Startvorrichtung 17 eine Zündung eines in dem Brennraum 22 gebildeten Gemisches 8, welches die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas 3 und eine vorbestimmte Kraftstoffmenge 9 umfasst, innerhalb des als erstes befeuerten Zylinders 4 bewirkt wird.
Die Startvorrichtung 17 umfasst vorliegend eine Einspritzvorrichtung 18 und eine
Zündvorrichtung 19. Durch die Einspritzvorrichtung 18 kann die vorbestimmte
Kraftstoffmenge 9 beispielsweise direkt in den Brennraum 22 eingeleitet werden. Hierzu kann die Einspritzvorrichtung 18 einen Injektor umfassen. Anhand der Zündvorrichtung 19 kann das Gemisch 8 entflammt und dadurch die Verbrennungskraftmaschine 2 aktiviert werden in dem die Kurbelwelle 5 infolge der Entflammung des Gemisches 8 in einer durch einen Pfeil verdeutlichten Betriebsdrehrichtung 15 gedreht wird. Durch
anschließende intermittierende Befeuerung der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine 2 wird die Kurbelwelle 5 weiter beschleunigt, bis beispielsweise die Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine 2 erreicht ist.
Die Kurbelwelle 5 kann anhand des Elektromotors bei einer Drehzahl 10 angetrieben werden, welche kleiner ist als eine Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine 2. Die Kurbelwelle 5 kann alternativ dazu auch anhand des Elektromotors 6 aus deren Stillstand beschleunigt und nach dem Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas 3 in den als erstes befeuerten Zylinder 4 wiederum in den Stillstand versetzt werden. Des Weiteren kann die Kurbelwelle 5 anhand des Elektromotors aus deren Stillstand in eine Richtung 14 gedreht werden, welche entgegengesetzt zu der Betriebsdrehrichtung 15 der Kurbelwelle 5 bei aktivierter Verbrennungskraftmaschine 2 orientiert ist.
Darüber hinaus kann die Kurbelwelle 5 drehmomentübertragend mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs 1 gekoppelt sein, während die Kurbelwelle 5 durch den Elektromotor 6 angetrieben wird. Durch das Antreiben der Kurbelwelle 5 mittels des Elektromotors 6 kann der Kolben 7 definiert bewegt werden und zudem kann durch Öffnen der
Gaswechselventile 11 , 12 die Spülung des Brennraums 22 mit dem Arbeitsgas 3 bewirkt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei beim anschließenden Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 wenig Restgas im Brennraum 22 enthalten ist und eine definierte Frischluftmenge zum Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 durch
Entflammen des Gemisches 8 zur Verfügung steht.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, auf dessen Ordinatenachse eine Drehzahl n und auf dessen Abszissenachse eine Zeit t aufgetragen ist. Das Diagramm zeigt qualitativ verschiedene Drehzahlverläufe 26, 27, 28, 29 der Kurbelwelle 5, welche sich beim Starten der
Verbrennungskraftmaschine 2 ergeben können. In Fig. 2 ist erkennbar, dass die
Drehzahlverläufe 26, 27 dicht beieinander liegen und einen sehr ähnlichen Verlauf aufweisen, was auf eine gute Reproduzierbarkeit jeweiliger, den Drehzahlverläufen 26, 27 zugrunde liegender Startvorgänge der Verbrennungskraftmaschine 2 hindeutet. Um die Drehzahlverläufe 26, 27 zu erzielen, wurde die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas 3 in den beim Starten der Verbrennungskraftmaschine 2 als erstes befeuerten Zylinder 4 bei deaktivierter Verbrennungskraftmaschine 2 eingeleitet. Im Gegensatz dazu zeigen die weiteren Drehzahlverläufe 28, 29, dass eine schlechte Reproduzierbarkeit erzielt wird, wenn das Einleiten der vorbestimmten Menge des Arbeitsgases 3 in den Zylinder 4 unterbleibt. Die Drehzahlverläufe 26, 27 ergeben sich also bei einer optimierten Füllung des Startzylinders (Zylinder 4) mit der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas 3, wohingegen sich die ungünstigen Drehzahlverläufe 28, 29 bei nicht optimierter Füllung des Zylinders 4 ergeben.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
2 Verbrennungskraftmaschine
3 Arbeitsgas
4 Zylinder
5 Kurbelwelle
6 Elektromotor
7 Kolben
8 Gemisch
9 Kraftstoffmenge
10 Drehzahl
11 Gaswechselventil
12 Gaswechselventil
13 Ventilsteuerungsvorrichtung
14 Richtung
15 Betriebsdrehrichtung
16 Steuereinrichtung
17 Startvorrichtung
18 Einspritzvorrichtung
19 Zündvorrichtung
20 Einlassventilsteuerung 21 Auslassventilsteuerung 22 Brennraum
23 Pleuel
24 Einlassnockenwelle
25 Auslassnockenwelle
26 Drehzahlverlauf
27 Drehzahlverlauf
28 Drehzahlverlauf
29 Drehzahlverlauf
n Drehzahl
t Zeit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs (1), welche eine Mehrzahl an Zylindern umfasst, bei welchem zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (1) eine vorbestimmte Menge an Arbeitsgas (3) in den bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine (2) als erstes befeuerten Zylinder (4) bei deaktivierter Verbrennungskraftmaschine (2) eingeleitet wird, indem eine Kurbelwelle (5) der Verbrennungskraftmaschine (2) durch einen Elektromotor (6) angetrieben und ein mit der Kurbelwelle (5) gekoppelter Kolben (7), welcher dem als erstes befeuerten Zylinder (4) zugeordnet ist, zum Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas (3) bewegt wird und anschließend das Starten der
Verbrennungskraftmaschine (2) erfolgt, indem eine Zündung eines Gemisches (8), welches die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas und eine vorbestimmte
Kraftstoffmenge (9) umfasst innerhalb des als erstes befeuerten Zylinders (4) bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas (3) während eines Motorauslaufs der Verbrennungskraftmaschine (2) eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurbelwelle (5) anhand des Elektromotors (6) bei einer Drehzahl (10) angetrieben wird, welche kleiner ist als eine Leerlaufdrehzahl der
Verbrennungskraftmaschine (2).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Ventilhübe jeweiliger Gaswechselventile (11 , 12), welche dem bei dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als erstes befeuerten Zylinder (4) zugeordnet sind, anhand einer Ventilsteuerungsvorrichtung (13) eingestellt werden, um das
Arbeitsgas (3) in den als erstes befeuerten Zylinder (4) einzuleiten.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ventilhub wenigstens eines Einlassventils (11) der jeweiligen Gaswechselventile (11 , 12) eingestellt wird, um das Arbeitsgas (3) in den als erstes befeuerten Zylinder (4) einzuleiten.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ventilhub wenigstens eines Auslassventils (12) der jeweiligen
Gaswechselventile (11 , 12) eingestellt wird, um das Arbeitsgas (3) in den als erstes befeuerten Zylinder (4) einzuleiten.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurbelwelle (5) drehmomentübertragend mit wenigstens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs (1) gekoppelt ist, während die Kurbelwelle (5) durch den
Elektromotor (6) angetrieben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurbelwelle (5) anhand des Elektromotors (6) aus deren Stillstand beschleunigt und nach dem Einleiten der vorbestimmten Menge an Arbeitsgas (3) in den als erstes befeuerten Zylinder (4) in den Stillstand versetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurbelwelle (5) anhand des Elektromotors (6) aus deren Stillstand in eine Richtung (14) gedreht wird, welche entgegengesetzt zu einer Betriebsdrehrichtung (15) der Kurbelwelle (5) bei aktivierter Verbrennungskraftmaschine (2) orientiert ist.
10. Kraftfahrzeug (1) mit einer Verbrennungskraftmaschine (2), welche eine Mehrzahl an Zylindern umfasst, und mit einer Steuereinrichtung (16), welche dazu
eingerichtet ist, einen Elektromotor (6) derart anzusteuern, dass der Elektromotor (6) eine Kurbelwelle (5) der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine (2) antreibt und dadurch einen mit der Kurbelwelle (5) gekoppelten Kolben (7), welcher dem als erstes befeuerten Zylinder (4) zugeordnet ist, bewegt, um dadurch zum Starten der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine (2) eine vorbestimmte Menge an Arbeitsgas (3) in den beim Starten der Verbrennungskraftmaschine (2) als erstes befeuerten Zylinder (4) einzuleiten, wobei die Steuereinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, eine Startvorrichtung (17) der Verbrennungskraftmaschine (2) derart anzusteuern, dass das Starten der Verbrennungskraftmaschine (2) erfolgt, indem anhand der Startvorrichtung (17) eine Zündung eines Gemisches (8), welches die vorbestimmte Menge an Arbeitsgas (3) und eine vorbestimmte Kraftstoffmenge (9) umfasst, innerhalb des als erstes befeuerten Zylinders (4) bewirkt wird.
PCT/EP2020/066035 2019-07-03 2020-06-10 Verfahren zum starten einer verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine WO2021001126A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080035182.XA CN113811684B (zh) 2019-07-03 2020-06-10 用于起动机动车的内燃机的方法和具有内燃机的机动车
US17/597,293 US11859587B2 (en) 2019-07-03 2020-06-10 Method for starting an internal combustion engine of a motor vehicle, and motor vehicle comprising an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019118009.0A DE102019118009A1 (de) 2019-07-03 2019-07-03 Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine
DE102019118009.0 2019-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021001126A1 true WO2021001126A1 (de) 2021-01-07

Family

ID=71092523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/066035 WO2021001126A1 (de) 2019-07-03 2020-06-10 Verfahren zum starten einer verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11859587B2 (de)
CN (1) CN113811684B (de)
DE (1) DE102019118009A1 (de)
WO (1) WO2021001126A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022109743B3 (de) 2022-04-22 2022-10-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Vorbereitung eines einfachen Starts eines Verbrennungsmotors und entsprechender Antriebsstrang

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039948A1 (de) * 2000-08-16 2002-02-28 Siemens Ag Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine
EP1367256A1 (de) * 2002-05-14 2003-12-03 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Verfahren zur Vorbereitung des Anlassens einer Brennkraftmaschine
DE102009046533A1 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102012011993A1 (de) * 2012-06-16 2013-12-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine
EP2738058A1 (de) * 2011-07-28 2014-06-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motorstoppsteuerung für ein hybridfahrzeug
DE102015225887A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Frischluftkonditionierung beim Motorauslauf eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1586765B1 (de) * 2004-04-15 2011-06-29 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH Verfahren und Steuersystem zum Positionieren einer Kurbelwelle beim Abstellen eines Verbrennmotors
DE102005062500B4 (de) * 2005-12-27 2010-02-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln und Einstellen der Abstellposition der Kurbelwelle beim Motorumlauf sowie zugehöriges Steuergerät
DE102007009857B4 (de) * 2007-02-28 2009-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorsteuerung zur Steuerung eines automatischen Abschaltvorgangs einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE102009046531A1 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mittels Direktstart, Steuer- und/oder Regeleinrichtung und Brennkraftmaschine
US8453620B2 (en) 2010-05-25 2013-06-04 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for improved engine start-stop response
US10012183B2 (en) * 2015-04-30 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc System and methods for purging residual exhaust and uncombusted fuel to an exhaust catalyst
JP6485651B2 (ja) * 2016-08-31 2019-03-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10145340B1 (en) * 2017-12-01 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for heating a vehicle intake manifold during stop/start events
US10850602B2 (en) * 2018-06-07 2020-12-01 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain engine disconnect device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039948A1 (de) * 2000-08-16 2002-02-28 Siemens Ag Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine
EP1367256A1 (de) * 2002-05-14 2003-12-03 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Verfahren zur Vorbereitung des Anlassens einer Brennkraftmaschine
DE102009046533A1 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
EP2738058A1 (de) * 2011-07-28 2014-06-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motorstoppsteuerung für ein hybridfahrzeug
DE102012011993A1 (de) * 2012-06-16 2013-12-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine
DE102015225887A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Frischluftkonditionierung beim Motorauslauf eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern

Also Published As

Publication number Publication date
CN113811684A (zh) 2021-12-17
DE102019118009A1 (de) 2021-01-07
US20220316434A1 (en) 2022-10-06
CN113811684B (zh) 2023-06-20
US11859587B2 (en) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1413727B1 (de) Verfahren zum abstellen einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine geeignet zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE102010054049B4 (de) Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine und Verbrennungskraftmaschine mit Starthilfevorrichtung
DE10306632A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102009045686A1 (de) Verfahren, Steuergerät und Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung für einen Start-Stopp-Betrieb mit Direktstart
DE102008013114A1 (de) Vorrichtung zum Steuern eines Anlassvorgangs für das erneute Anlassen eines Motors und dazugehöriges Verfahren
EP1001151B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontrollierten Abstellen eines Verbrennungsmotors
DE10359883A1 (de) Motorstartvorrichtung
WO2020114735A1 (de) Verfahren zum starten eines verbrennungsmotors, insbesondere eines kraftfahrzeugs, sowie verbrennungsmotor für ein kraftfahrzeug
DE102010021449A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und Verbrennungsmotor
EP2906803B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP1439295B1 (de) Verfahren zum kontrollierten Abstellen einer Brennkraftmaschine
EP1367246A1 (de) Verfahren zur Abstellung einer Brennkraftmaschine und Vorbereitung ihres Anlassens
WO2021001126A1 (de) Verfahren zum starten einer verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug mit einer verbrennungskraftmaschine
EP2264299A2 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE102020001260B3 (de) Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
WO2019101649A1 (de) Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug, sowie verfahren zum betreiben einer solchen verbrennungskraftmaschine
DE102009046531A1 (de) Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mittels Direktstart, Steuer- und/oder Regeleinrichtung und Brennkraftmaschine
DE102013001093A1 (de) Verfahren und System zum Anlassen eines Verbrennungsmotors eines Kraftwagens
DE102013215857B4 (de) Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors mit angeschlossenem Drucklufttank
DE19850142C1 (de) Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Starten desselben
WO2023001984A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs sowie kraftfahrzeug
DE102013217724A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit verringerter Luftfüllung
DE102017210561B3 (de) Verfahren, Steuereinrichtung und System zum Start eines Verbrennungsmotors
EP3544870B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug
DE102005010673A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit Abgasladereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20732552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20732552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1