DE102013016699A1 - Method for operating a diesel engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors, insbesondere ein Startverfahren für einen Dieselmotor, umfassend eine Drosselrichtung in einem Ansaugtrakt des Dieselmotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung während einer Startphase des Motors zumindest teilweise geschlossen ist.The invention relates to a method for operating a diesel engine, in particular a starting method for a diesel engine, comprising a throttle direction in an intake tract of the diesel engine, characterized in that the throttle device is at least partially closed during a starting phase of the engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors, insbesondere ein Startverfahren für einen Dieselmotor.The invention relates to a method for operating a diesel engine, in particular a starting method for a diesel engine.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass es bei niedrigen Umgebungstemperaturen und/oder bei einer geschwächten Startanlage zu Problemen beim Starten eines Verbrennungsmotors kommen kann. Dies betrifft insbesondere das Starten eines Dieselmotors eines Nutzfahrzeugs. Ein Grund hierfür ist, dass sich die sog. Drehungleichförmigkeit während des Startvorgangs stark bemerkbar macht. Hierbei bremst der bei der Bewegung des Hubkolbens hin zum oberen Totpunkt (OT) auftretende Kompressionseffekt die Bewegung des Kolbens ab. Dies führt besonders bei den beim Startvorgang, insbesondere Kaltstartvorgang anfänglich niedrigen Umdrehungszahlen von 40 bis 100 U/min zu einer merklichen kurzzeitigen Reduzierung der Winkelgeschwindigkeit, so dass die Motordrehzahl gemäß einer Schwellenfunktion verläuft. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen und/oder bei einer geschwächten Startanlage kann dadurch die aktuelle Motordrehzahl durch den Kompressionseffekt bis auf Null reduziert werden, so dass der Motor sich wieder „losreißt” oder der Startvorgang unterbrochen wird. Da Dieselmotoren mit höheren Verdichtungen als Otto-Motoren arbeiten, ist dieses Phänomen der Drehungleichförmigkeit bei Dieselmotoren wesentlich ausgeprägter.From the prior art it is known that problems can occur at low ambient temperatures and / or at a weakened starting system when starting an internal combustion engine. This concerns in particular the starting of a diesel engine of a commercial vehicle. One reason for this is that the so-called rotational irregularity during the startup process is very noticeable. In this case, the compression effect occurring during the movement of the reciprocating piston towards top dead center (TDC) slows down the movement of the piston. This results in a noticeable short-term reduction in the angular velocity, especially in the case of the initially low number of revolutions of 40 to 100 rpm during the starting process, in particular cold starting, so that the engine speed runs in accordance with a threshold function. At low ambient temperatures and / or at a weakened starting system, the current engine speed can be reduced by the compression effect to zero, so that the engine again "loses" or the startup process is interrupted. Since diesel engines operate with higher compression than gasoline engines, this phenomenon of rotational nonuniformity in diesel engines is much more pronounced.

Um dieses insbesondere beim Kaltstart auftretende Problem zu vermeiden, sind aus dem Stand der Technik Ansätze bekannt, wonach während des Kaltstarts eine Dekompression der sich im Hubzylinder befindenden Luft unter Verwendung der bei Nutzfahrzeugen teilweise verwendeten Dekompressions-Motorbremse erfolgt. Hierbei wird während der Startphase über ein am Zylinder angeordnetes Ventil komprimierte Luft direkt aus dem Zylinder entnommen und dieser damit „dekomprimiert”.In order to avoid this problem occurring in particular during cold starting, approaches are known from the prior art, according to which a decompression of the air in the lifting cylinder takes place during the cold start using the decompression engine brake partially used in commercial vehicles. In this case, compressed air is taken directly from the cylinder during the starting phase via a valve arranged on the cylinder and this "decompressed".

Der verringerte Gasdruck im Zylinder erleichtert ein flüssiges Anlaufen der Kolben beim Startvorgang. Viele Fahrzeuge verfügen jedoch über keine Dekompressions-Motorbremse.The reduced gas pressure in the cylinder facilitates a smooth starting of the pistons during the starting process. Many vehicles, however, have no decompression engine brake.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Starten eines Dieselmotors bereitzustellen, das Nachteile herkömmlicher Startverfahren vermeidet und das einen zuverlässigen Motorstart auch bei einem geschwächten Zustand der Starterbatterien oder einer insgesamt schwach dimensionierten Startausrüstung und bei niedrigen Umgebungstemperaturen ermöglicht.An object of the invention is to provide a method for starting a diesel engine, which avoids the disadvantages of conventional starting methods and which enables a reliable engine start even with a weakened state of the starter batteries or a generally weak dimensioned starting equipment and at low ambient temperatures.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.These objects are achieved by a method of operating a diesel engine having the features of the independent claims. Advantageous embodiments and applications of the invention are the subject matter of the dependent claims and are explained in more detail in the following description with partial reference to the figures.

Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, eine Drosseleinrichtung in einem Ansaugtrakt des Dieselmotors vorzusehen, wobei die Drosseleinrichtung während einer Startphase des Motors zumindest teilweise geschlossen ist. Zwar ist es bekannt, bei modernen Dieselmotoren eine Drosselklappe vorzusehen, diese sind jedoch üblicherweise eingesetzt, um beispielsweise ein Schütteln beim Ausschalten des Motors zu reduzieren oder um die Funktion der Abgasnachbehandlung zu unterstützen. Erfindungsgemäß wird die Drosseleinrichtung während einer Startphase des Monitors teilweise oder ganz geschlossen, um dadurch die Luftzufuhr in den Zylinder bzw. die in den Zylinder einströmende Luftmasse (Ladungsmenge) zu reduzieren, wodurch sich der am oberen Totpunkt (OT) auftretende Kompressionseffekt verringert. Dadurch kann eine geringere Drehungleichförmigkeit während des Startvorgangs erzielt werden. Nach dem Startvorgang wird die Ansaugdrosseleinrichtung geöffnet bzw. deren Öffnungsgrad vergrößert, um eine große Saugfüllung zu erreichen.The invention comprises the general technical teaching to provide a throttle device in an intake tract of the diesel engine, wherein the throttle device is at least partially closed during a starting phase of the engine. Although it is known to provide a throttle valve in modern diesel engines, but these are usually used to reduce, for example, shaking when switching off the engine or to support the function of exhaust aftertreatment. According to the throttle device is partially or completely closed during a startup phase of the monitor, thereby reducing the air supply into the cylinder or the air mass flowing into the cylinder (charge amount), whereby the compression effect occurring at top dead center (TDC) decreases. As a result, less rotational nonuniformity can be achieved during startup. After the starting operation, the intake throttle device is opened or its degree of opening is increased in order to achieve a large suction charge.

Vorzugsweise wird ein Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung nach Erreichen einer Mindestdrehzahl des Motors vergrößert. Diese motorspezifische Mindestdrehzahl kann so eingestellt werden, dass die im Startvorgang auftretende Drehungleichförmigkeit nicht mehr zu einer auf Null sinkenden Winkelgeschwindigkeit führen kann und ein zu frühes Öffnen der Drosselklappe vermieden wird.Preferably, an opening degree of the throttle device is increased after reaching a minimum speed of the engine. This engine-specific minimum speed can be set so that the rotational non-uniformity occurring in the starting process can no longer lead to a decreasing to zero angular velocity and too early opening of the throttle is avoided.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung unmittelbar vor der Kraftstoffeinspritzung vergrößert. Bei der bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird die Drosseleinrichtung unmittelbar vor der Kraftstoffeinspritzung vollständig geöffnet.According to a preferred embodiment, the opening degree of the throttle device is increased immediately before the fuel injection. In the preferred variant of this embodiment, the throttle device is fully opened immediately before the fuel injection.

Eine weitere Möglichkeit der erfindungsgemäßen Realisierung sieht vor, dass die Drosseleinrichtung in Abhängigkeit einer Motordrehzahl schrittweise geöffnet wird. Dieses schrittweise Öffnen der Drosseleinrichtung kann in diskreten Schritten oder gemäß einem kontinuierlichen Verlauf eines zunehmenden Öffnungsgrades erfolgen. Dadurch kann mit zunehmender Motordrehzahl der Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung optimal an das schrittweise verringerte Risiko des temporären Abbremsens des Kolbens bis zum Stillstand und des nachfolgenden „Losreißens” des Kolbens angepasst werden. Es ist jedoch auch möglich, den Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung erst nach der ersten Kraftstoffeinspritzung wieder zu vergrößern. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Drosselklappe im Startvorgang nicht vollständig geschlossen ist. Mit anderen Worten hängt die erforderliche Änderung des Öffnungsgrades während des Startvorgangs auch vom anfänglichen Verschließungsgrad der Drosseleinrichtung ab. So kann, wenn die Drosseleinrichtung nur leicht verschlossen ist, diese auch erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder geöffnet werden. Dagegen ist ein zumindest teilweises Öffnen der Drosseleinrichtung vor der Kraftstoffeinspritzung notwendig, wenn diese anfänglich ganz verschlossen ist.A further possibility of the realization according to the invention provides that the throttle device is opened stepwise as a function of an engine speed. This stepwise opening of the throttling device can take place in discrete steps or according to a continuous course of an increasing opening degree. As a result, with increasing engine speed, the degree of opening of the throttle device can be optimally adapted to the gradually reduced risk of the temporary braking of the piston to a standstill and the subsequent "tearing" of the piston. However, it is also possible to increase the degree of opening of the throttle device only after the first fuel injection again. This is especially possible if the throttle valve is not completely closed in the starting process. In other words, the required change in the degree of opening during start-up also depends on the initial degree of closure of the throttle device. Thus, if the throttle device is only slightly closed, they will also be opened again at a later date. In contrast, an at least partial opening of the throttle device before the fuel injection is necessary if it is initially completely closed.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist die Drosseleinrichtung als Klappe, insbesondere als Drosselklappe ausgebildet. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn bereits eine Drosselklappe im Ansaugtrakt des Dieselmotors vorgesehen ist, die dann zusätzlich für den erfindungsgemäßen Betrieb beim Starten des Dieselmotors angesteuert werden kann.According to a preferred embodiment, the throttle device is designed as a flap, in particular as a throttle valve. This is particularly advantageous if a throttle valve is already provided in the intake tract of the diesel engine, which can then be additionally controlled for the operation according to the invention when starting the diesel engine.

Besonders vorteilhaft ist das Verfahren als Startverfahren bei einem Kaltstart des Dieselmotors, da hier die vorgenannten Drehungleichförmigkeiten besonders stark ausgeprägt sind.The method is particularly advantageous as a starting method for a cold start of the diesel engine, since the above-mentioned rotational irregularities are particularly pronounced here.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Dieselmotor, der mit einem Verfahren gemäß der vorstehend beschriebenen Aspekte betrieben wird, sowie ein Nutzfahrzeug mit einem derartigen Dieselmotor.Another aspect of the invention relates to a diesel engine operated by a method according to the aspects described above and to a commercial vehicle having such a diesel engine.

Zusammenfassend liegt ein besonderer Vorzug der Erfindung somit darin, dass ein zuverlässiger Motorstart, insbesondere ein Kaltstart eines Dieselmotors, auf konstruktiv einfache Weise sichergestellt werden kann. Gemäß dem vorliegenden Startverfahren wird ein schnellerer Kaltstart ermöglicht, der bis zu tieferen Umgebungstemperaturen möglich ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Dieselfahrzeuge mit einer konstruktiv vereinfachten bzw. kostenmäßig günstigeren Startausrüstung, beispielsweise betreffend die Batteriekapazität, den Leitungsquerschnitt oder die installierte Starterleistung, vorgesehen werden können. Ferner ist ein zuverlässiger Startvorgang auch mit einem schlechteren Batterieladezustand im Vergleich zu den herkömmlichen Startverfahren möglich.In summary, a particular advantage of the invention thus lies in the fact that a reliable engine start, in particular a cold start of a diesel engine, can be ensured in a structurally simple manner. According to the present launching method, a faster cold start is possible, which is possible up to lower ambient temperatures. Another advantage of the invention is that the diesel vehicles can be provided with a structurally simplified or cost-effective starting equipment, for example with regard to the battery capacity, the line cross-section or the installed starter power. Furthermore, a reliable starting operation is also possible with a poorer battery state of charge compared to the conventional starting method.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine vereinfachte schematische Schnittansicht eines Dieselmotors mit einer Drosselklappe im Ansaugtrakt gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 a simplified schematic sectional view of a diesel engine with a throttle in the intake manifold according to an embodiment;

2 ein pV-Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Dieselmotors gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 a pV diagram to illustrate the inventive method for operating a diesel engine according to an embodiment;

3 einen Vergleich der Drehzahlungleichförmigkeit bei einem gedrosselten vs. ungedrosseltem Startvorgang; 3 a comparison of the rotational payment uniformity in a throttled vs. unthrottled startup;

4 eine schematische Darstellung des Schließverlaufs der Drosselklappe über die Zeit; 4 a schematic representation of the closing of the throttle valve over time;

5 eine schematische Darstellung eines zu 4 alternativen Schließverlaufs der Drosselklappe über die Zeit. 5 a schematic representation of an 4 Alternate closing of the throttle valve over time.

Der in 1 schematisch gezeigte Aufbau zeigt eine Drosselklappe 1, die in einer Ansaugleitung 3, über die Luft dem Hubzylinder 6 des Dieselmotors zugeführt wird, angeordnet ist. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 1 wird über einen Aktuator 2 verändert, der die Drosselklappe 1 insbesondere in eine Schließstellung und in eine vollständig geöffnete Stellung bringen kann.The in 1 schematically shown construction shows a throttle valve 1 placed in a suction line 3 , over the air the lifting cylinder 6 the diesel engine is supplied, is arranged. The opening degree of the throttle valve 1 is via an actuator 2 changed the throttle 1 can bring in particular in a closed position and in a fully open position.

1 zeigt die Drosselklappe 1 in einer verschlossenen Stellung. Über ein Einlassventil 4, das in 1 in der geöffneten Stellung gezeigt ist, kann Luft aus der Ansaugleitung 3 während des Ansaugtakts in den Hubkolben gesaugt werden, wobei die zugeführte Luftmenge vom Öffnungsgrad der Drosselklappe 1 abhängt. Über ein Auslassventil 5 strömt die Luft im Ausstoßtakt wieder aus dem Hubkolben heraus. 1 shows the throttle 1 in a closed position. Via an inlet valve 4 , this in 1 is shown in the open position, air from the suction line 3 be sucked into the reciprocating piston during the intake stroke, wherein the supplied amount of air from the opening degree of the throttle valve 1 depends. Via an outlet valve 5 the air flows out of the piston in the exhaust stroke again.

1 zeigt weiterhin ein Motorsteuergerät 7, das mit verschiedenen Sensoren 9 eingangsseitig verbunden ist und das ausgangsseitig verschiedene Bestandteile der Brennkraftmaschine während des Zündvorgangs steuern kann. Das Motorsteuergerät 7 empfängt insbesondere ein Sensorsignal, das den aktuellen Öffnungsgrad der Drosselklappe 1 angibt, und steuert ferner über eine Ausgangssteuerleitung 8 den Aktuator 2 der Drosselklappe 1. Der in 1 gezeigte konstruktive Aufbau eines Dieselmotors ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und muss daher nicht näher beschrieben werden. Ferner wurden zur Verdeutlichung des Erfindungsprinzips die übrigen Bestandteile und konstruktive Details wie weitere Hubkolben, Halterungen und dergleichen, die in üblicher Weise ausgeführt sind, nicht weiter dargestellt. 1 further shows an engine control unit 7 that with different sensors 9 On the input side is connected and the output side can control various components of the internal combustion engine during the ignition process. The engine control unit 7 In particular, it receives a sensor signal indicating the current opening degree of the throttle valve 1 and further controls via an output control line 8th the actuator 2 the throttle 1 , The in 1 shown construction of a diesel engine is known per se from the prior art and therefore need not be described in detail. Furthermore, to clarify the principle of the invention, the remaining components and structural details such as other reciprocating pistons, brackets and the like, which are carried out in the usual way, not further illustrated.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Motorsteuergerät 7 eingerichtet, die Drosselklappe 1 über den Aktuator 2 während einer Startphase des Motors in eine geschlossene oder eine zumindest teilweise geschlossene Stellung zu bringen und die Drosselklappe nach Erreichen einer Mindestdrehzahl des Hubkolbens bzw. vor der Kraftstoffeinspritzung in den Hubkolben wieder zu öffnen.According to the method of the invention is the engine control unit 7 set up the throttle 1 over the actuator 2 during a starting phase of the engine to bring into a closed or at least partially closed position and to open the throttle again after reaching a minimum speed of the reciprocating piston or before the fuel injection into the reciprocating piston.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 am Beispiel einer Viertaktbrennkraftmaschine in größerem Detail beschrieben, wobei 2 ein sog. p(Druck)V(Volumen)-Diagramm für einen Zylinder einer Viertaktbrennkraftmaschine zeigt. Hierbei untergliedert sich die Arbeitsweise eines Zylinders einer Viertaktbrennkraftmaschine in vier Takte, nämlich den sog. Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt und Ausstoßtakt. The inventive method is described below with reference to the 2 using the example of a four-stroke internal combustion engine described in greater detail, wherein 2 a so-called p (pressure) V (volume) diagram for a cylinder of a four-stroke internal combustion engine shows. Here, the operation of a cylinder of a four-stroke internal combustion engine is subdivided into four cycles, namely the so-called intake stroke, compression stroke, power stroke and exhaust stroke.

Das pV-Diagramm der 2 stellt einen sog. geschleppten, also ungefeuerten Motorbetriebspunkt dar. Es untergliedert sich prinzipiell in zwei Bereiche, nämlich einen sog. Hochdruckteil 22 und einen sog. Ladungswechselteil 23. Der Hochdruckteil 22 umfasst den Verdichtungstakt sowie den Arbeitstakt. Der Ladungswechselteil 23 umfasst den Ausstoßtakt und den Ansaugtakt, bei denen das Einlassventil 4 oder das Auslassventil 5 geöffnet sind, so dass der Druck pZ bei einer Kolbenbewegung in z-Richtung im Wesentlichen konstant verläuft.The pV diagram of 2 represents a so-called towed, ie unfired engine operating point. It is subdivided in principle into two areas, namely a so-called high-pressure part 22 and a so-called charge exchange part 23 , The high pressure part 22 includes the compression stroke and the power stroke. The charge change part 23 includes the exhaust stroke and the intake stroke, in which the intake valve 4 or the outlet valve 5 are open, so that the pressure p Z in a piston movement in the z-direction is substantially constant.

Die in 2 mit den Bezugszeichen 21 gekennzeichnete Kurve bezeichnet einen ungedrosselten pV-Verlauf beim Startvorgang, bei dem entweder keine Drosselklappe im Ansaugtrakt vorgesehen ist oder diese im Startvorgang vollständig in der geöffneten Stellung ist.In the 2 with the reference numerals 21 marked curve denotes an unthrottled pV course during the starting process, in which either no throttle valve is provided in the intake tract or this is completely in the open position in the starting process.

Im Vergleich hierzu stellt die mit den Bezugszeichen 20 und der Punktlinie gekennzeichnete Kurve einen gedrosselten Verlauf beim Startvorgang dar. Hierbei ist die Drosselklappe 1 beim Startvorgang in einer zumindest teilweise geschlossenen Stellung. Dadurch wird die Luftzufuhr in den Hubzylinder 6 verringert und somit ebenfalls die bei dem Zusammendrücken der Luft im Verdichtungstakt aufzuwendende Kompressionsarbeit und der resultierende Spitzendruck im oberen Totpunkt (OT). 2 zeigt, dass sich der Spitzendruck beim gedrosselten Verlauf 20 um einen Wert Δpmax vom Spitzendruck im ungedrosselten Verlauf 21 unterscheidet. Die in 2 gezeigte Druckspitze im Hochdruckteil 11 stellt ein punktuell stark bremsendes Drehmoment dar und ist somit im Wesentlichen verantwortlich dafür, dass der Motor im Kurbelwinkelbereich vor dem oberen Totpunkt stark abbremst und sich seine Winkelgeschwindigkeit temporär verringert. Der um Δpmax verminderte Spitzendruck im OT bei einem gedrosselten Startvorgang vermindert dieses Risiko signifikant.In comparison to this, the reference number represents 20 and the dotted line curve represents a throttled course during the starting process. Here is the throttle 1 during the starting process in an at least partially closed position. This turns the air supply into the lift cylinder 6 reduces and thus also the expended during the compression of the air in the compression stroke compression work and the resulting peak pressure at top dead center (TDC). 2 shows that the peak pressure during the throttled course 20 by a value Δ pmax of the peak pressure in the unthrottled course 21 different. In the 2 shown pressure peak in the high pressure part 11 represents a point strong strong braking torque and is thus essentially responsible for the fact that the engine in the crank angle range before top dead center slows down and its angular velocity is reduced temporarily. The reduced peak pressure in the TDC by Δp max during a throttled start procedure significantly reduces this risk.

2 zeigt weiterhin, dass jedoch im Ladungswechselteil 12 beim gedrosselten Verlauf 20 im Vergleich zum ungedrosselten Verlauf 21 eine höhere Arbeit aufzubringen ist. Die gestrichen-schraffierte Fläche kennzeichnet die aufzuwendende Mehrarbeit im Ladungswechselteil 23. 2 further shows that, however, in the charge cycle part 12 at the throttled course 20 in comparison to the unthrottled course 21 to do a higher job. The painted hatched area indicates the extra work to be done in the charge change section 23 ,

Dies liegt daran, dass der Motor bzw. Kolben 6 beim gedrosselten Verlauf 20 Luft aus der Ansaugleitung gegen einen stärkeren Unterdruck ansaugen muss, verursacht durch die zumindest teilweise geschlossene Drosselklappe 1. Dadurch wird der erforderliche Energieaufwand in der Ladungswechselphase 23 größer als beim ungedrosselten Startvorgang. Zwar ist die aufzuwendende Arbeit im Hochdruckteil beim gedrosselten Startvorgang dafür etwas geringer als beim ungedrosselten Startvorgang, jedoch überwiegt die aufzuwendende Mehrarbeit beim gedrosselten Startvorgang im Ladungswechselteil 23.This is because the engine or piston 6 at the throttled course 20 Air from the intake pipe must suck against a greater negative pressure, caused by the at least partially closed throttle 1 , As a result, the required energy consumption in the charge cycle phase 23 greater than in the unthrottled boot process. Although the work to be expended in the high-pressure part when throttled starting process for it is slightly less than the unthrottled starting process, but outweighs the extra work required in the throttled starting process in the charge cycle 23 ,

Die erhöhte Ladungswechselarbeit ist jedoch über eine halbe Kolbenumdrehung im Wesentlichen gleichmäßig verteilt, so dass das dadurch entstehende bremsende Moment zeitlich gesehen wesentlich geringer ist als die punktuelle Belastung am OT, so dass durch die zusätzliche Ladungswechselarbeit kein zusätzlich erhöhtes Risiko eines Startabbruchs entsteht. Folglich überwiegen der Vorteile des um Δpmax reduzierten Spitzendrucks.However, the increased charge exchange work is distributed substantially uniformly over half a piston revolution, so that the resulting braking torque is significantly less in terms of time than the point load at the TDC, so that the additional charge exchange work does not result in an increased risk of a start abort. Consequently, the advantages of the peak pressure reduced by Δp max outweigh.

Der vorteilhafte Effekt der Erfindung ist nochmals in 3 schematisch veranschaulicht. 3 zeigt den schwellenförmigen Verlauf 24 der Motordrehzahl beim Startvorgang mit einer erfindungsgemäß gedrosselten Luftzufuhr durch die Drosselklappe 1 (Punktlinie) und den schwellenförmigen Verlauf 25 der Motordrehzahl beim Startvorgang mit einer herkömmlichen ungedrosselten Luftzufuhr.The advantageous effect of the invention is again in 3 illustrated schematically. 3 shows the swelling course 24 the engine speed during the starting process with a throttled air supply according to the invention by the throttle valve 1 (Dotted line) and the swelling course 25 the engine speed at startup with a conventional unthrottled air supply.

Zwar ist die mittlere Drehzahl 26 beim gedrosselten Startvorgang geringer als diejenige 27 beim ungedrosselten Startvorgang aufgrund der beim gedrosselten Startvorgang zusätzlich aufzuwenden Ladungswechselarbeit. Jedoch ist in 3 zu sehen, dass die starke Verringerung der Kompressionsarbeit im OT zu einer geringeren Drehungleichförmigkeit beim gedrosselten Startvorgang 24 führt. Insbesondere sind die Minimalwerte der Drehzahl n beim gedrosselten Start größer, so dass das Risiko, dass die aktuelle Motordrehzahl n durch den Kompressionseffekt auf Null reduziert wird und sich der Motor wieder „losreißt, vermieden werden kann bzw. zumindest signifikant verringert ist.Although the average speed 26 lower than the throttled startup 27 in the unthrottled starting process due to the additional charge during the throttled start process charge change work. However, in 3 to see that the strong reduction of compression work in the TDC to a lower rotational nonuniformity in the throttled starting process 24 leads. In particular, the minimum values of the rotational speed n during the throttled start are greater, so that the risk that the current engine rotational speed n is reduced to zero by the compression effect and the engine is "torn loose" can be avoided or at least significantly reduced.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Folglich soll die Erfindung nicht auf das offenbarte bestimmte Ausführungsbeispiel begrenzt sein, sondern die Erfindung soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.Although the invention has been described with reference to specific embodiments, a variety of variations and modifications are possible, which also make use of the spirit and therefore fall within the scope. Accordingly, the invention should not be limited to the particular embodiment disclosed, but the invention is intended to embrace all embodiments which fall within the scope of the appended claims.

In den 4 und 5 wird der Schließverlauf – und damit die Druchtrittsöffnungsquerschnittsveränderung – der Drosselklappe 1 über die Zeit dargestellt. In den 4 und 5 sind drei unterschiedliche und vorzugsweise alternativ zur Anwendung angedachte Drosselklappen-Schließverläufe dargestellt, ein Rechteckverlauf 28 als kurzgestrichelte Linie, einen Treppenverlauf 29 als Volllinie sowie einen kontinuierlichen Verlauf 30 als langgestrichelte Linie. Die Abszisse stellt drei wesentliche Zeitpunkte des Startvorganges eines Motors dar, nämlich die Betätigung des Starters zum Zeitpunkt t0, der Beginn der Einspritzung zum Zeitpunkt t1 sowie das Erreichen der Leerlaufdrehzahl zum Zeitpunkt t2. In 4 ist die Drosselklappe zum Zeitpunkt t1 des Einspritzbeginns vollständig geöffnet, damit steht zum Beginn der Einspritzung ein maximaler Luftstrom zur Verfügung. Gemäß 5 kann alternativ die Drosselklappe zum Zeitpunkt t1 des Einspritzbeginns noch nicht vollständig geöffnet sein. Vorzugsweise erfolgt die vollständige Öffnung der Drosselklappe erst innerhalb der ersten Hälfte, vorzugsweise des ersten Drittels, besonders bevorzugt des ersten Viertels des Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t1 (Beginn der Einspritzung) und dem Zeitpunkt t2 (Erreichen der Leerlaufdrehzahl), damit wird erreicht, dass unmittelbar vor Zündung eine Minderung der Drehungleichförmigkeit erreicht, da noch eine gewisse Drosselung (Anstellung der Drosselklappe) gegeben ist. Bei endlicher Stellgeschwindigkeit der Klappe kann eine vollständige Öffnung beispielsweise erst kurz nach dem Einspritzbeginn erreichet werden.In the 4 and 5 is the closing course - and thus the Druchtrittsöffnungsquerschnittsveränderung - the throttle 1 presented over time. In the 4 and 5 are three different and preferably alternative proposed for application throttle valve closing courses shown, a rectangular course 28 as a short-dashed line, a staircase 29 as a full line and a continuous course 30 as a long-dashed line. The abscissa represents three essential times of the starting process of an engine, namely the actuation of the starter at time t 0 , the beginning of the injection at time t 1 and the achievement of idling speed at time t 2 . In 4 If the throttle valve is fully open at the time t 1 of the beginning of the injection, a maximum air flow is available at the beginning of the injection. According to 5 alternatively, the throttle valve may not yet be fully opened at the time t 1 of the start of injection. Preferably, the complete opening of the throttle only within the first half, preferably the first third, more preferably the first quarter of the period between the time t 1 (start of the injection) and the time t 2 (reaching the idling speed), so that is achieved that a reduction in the rotational non-uniformity achieved immediately before ignition, since there is still some throttling (adjustment of the throttle valve) is given. At finite speed of the flap a complete opening, for example, can be reached shortly after the start of injection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Drosselklappethrottle
22
Aktuatoractuator
33
Ansaugleitungsuction
44
Einlassventilintake valve
55
Auslassventiloutlet valve
66
Hubzylinder DieselmotorLifting cylinder diesel engine
77
MotorsteuergerätEngine control unit
88th
Steuerleitungcontrol line
99
Sensorensensors
2020
Gedrosselter pV-VerlaufRestricted pV course
2121
Ungedrosselter pV-VerlaufUndisturbed pV course
2222
HochdruckteilHigh-pressure part
2323
LadungswechselteilCharge exchange part
2424
Drehzahl (gedrosselt)Speed (throttled)
2525
Drehzahl (ungedrosselt)Speed (unthrottled)
2626
Mittlere Drehzahl (gedrosselt)Medium speed (throttled)
2727
Mittlere Drehzahl (gedrosselt)Medium speed (throttled)
2828
Rechteckverlauf der Schließbewegung der Drosselklappe 1 Rectangular course of the closing movement of the throttle valve 1
2929
Stufenverlauf der Schließbewegung der Drosselklappe 1 Step profile of the closing movement of the throttle valve 1
3030
kontinuierlicher Verlauf der Schließbewegung der Drosselklappe 1 continuous course of the closing movement of the throttle 1
p0 p 0
Umgebungsdruckambient pressure
OTOT
Oberer TotpunktTop Dead Center
UTUT
Unterer TotpunktBottom dead center

Claims (11)

Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors, umfassend eine Drosseleinrichtung (1) in einem Ansaugtrakt (3) des Dieselmotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (1) während einer Startphase des Motors zumindest teilweise geschlossen ist.Method for operating a diesel engine, comprising a throttle device ( 1 ) in an intake tract ( 3 ) of the diesel engine, characterized in that the throttle device ( 1 ) is at least partially closed during a starting phase of the engine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (1) während der Startphase des Motors vollständig geschlossen ist.Method according to claim 1, characterized in that the throttle device ( 1 ) is completely closed during the starting phase of the engine. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung (1) nach Erreichen einer Mindestdrehzahl des Motors vergrößert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an opening degree of the throttle device ( 1 ) is increased after reaching a minimum speed of the engine. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsgrad der Drosseleinrichtung (1) unmittelbar vor der Kraftstoffeinspritzung vergrößert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the degree of opening of the throttle device ( 1 ) is increased immediately before the fuel injection. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung in Abhängigkeit einer Motordrehzahl schrittweise geöffnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle device is opened stepwise in dependence on an engine speed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Startphase eine Kaltstartphase ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the starting phase is a cold start phase. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (1) ein Ventil oder eine Klappe, insbesondere eine Drosselklappe, ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle device ( 1 ) is a valve or a flap, in particular a throttle valve. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (1) zum Zeitpunkt t1 des Einspritzbeginns nicht vollständig geöffnet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle device ( 1 ) is not fully opened at time t 1 of the start of injection. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vollständige Öffnung der Drosselklappe (1) erst innerhalb der ersten Hälfte, vorzugsweise des ersten Drittels, besonders bevorzugt des ersten Viertels des Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t1 des Beginns der Einspritzung und dem Zeitpunkt t2 des Erreichens der Leerlaufdrehzahl erfolgt.Method according to claim 8, characterized in that the complete opening of the throttle valve ( 1 ) takes place only within the first half, preferably of the first third, particularly preferably of the first quarter of the period between the time t 1 of the beginning of the injection and the time t 2 of reaching the idling speed. Dieselmotor, der mit einem Verfahren gemäß der vorhergehenden Ansprüche betrieben wird.Diesel engine operated by a method according to the preceding claims. Nutzfahrzeug mit einem Dieselmotor nach Anspruch 10. Commercial vehicle with a diesel engine according to claim 10.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212997A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Start-stop method for an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
DE102017213003A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Start-stop method for an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
DE102018106211A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Starting method for an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212997A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Start-stop method for an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
DE102017213003A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Start-stop method for an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
EP3434891B1 (en) * 2017-07-27 2023-12-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Start stop method for a combustion engine, combustion engine and motor vehicle
DE102018106211A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Starting method for an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle

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