DE102013220637B4 - Method and device for setting a defined crankshaft parking position when the engine is running down - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Einstellen einer gewünschten Abstellposition bei einem Motorauslauf eines Verbrennungsmotors (2) mit mehreren Zylindern (3), wobei vor dem Anhalten der Kurbelwelle (4) eine Rückdrehbewegung der Kurbelwelle (4) erfolgt, wobei vor oder während der Rückdrehbewegung jeweils ein Öffnungszeitpunkt (TEO) eines Einlassventils (5) eines sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders (3) und/oder ein Öffnungszeitpunkt (TAO) eines Auslassventils (6) eines sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders (3) abhängig von der Abstellposition eingestellt werden.Method for setting a desired shutdown position when the engine stops running of an internal combustion engine (2) with several cylinders (3), wherein before the crankshaft (4) is stopped, the crankshaft (4) is rotated back, with an opening time (TEO) before or during the reverse rotation ) of an inlet valve (5) of a cylinder (3) that is in a compression phase and/or an opening time (TAO) of an exhaust valve (6) of a cylinder (3) that is in an expansion phase can be set depending on the shutdown position.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, insbesondere Maßnahmen, durch die eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in einer vorbestimmten Abstellposition im Motorauslauf positioniert werden kann, um insbesondere einen anlasserlosen Start des Verbrennungsmotors gewährleisten zu können.The invention relates to internal combustion engines, in particular to measures by which a crankshaft of the internal combustion engine can be positioned in a predetermined parking position in the engine stop, in order in particular to be able to ensure a starter-free start of the internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Um einen anlasserlosen Motorstart bei einem direkteinspritzenden Verbrennungsmotor zu ermöglichen, ist es notwendig, bei einem geplanten Anhalten des Verbrennungsmotors einen Kolben eines bestimmten, sich dann in einem Verbrennungstakt befindlichen Zylinders an einer vorbestimmten Abstellposition zu positionieren. Die vorbestimmte Abstellposition ist dabei so definiert, dass mit der in dem betreffenden Zylinder befindlichen Luftfüllung eine maximale Energieausbeute beim Durchführen einer Verbrennung zum Motorstart erreicht werden kann, d. h. dass ein Teildrehmoment, das durch Einspritzen von Kraftstoff in den betreffenden Zylinder und durch ein nachfolgendes Zünden eines dadurch gebildeten Kraftstoff-/Luftgemischs erzeugt wird, für einen Anlauf des Verbrennungsmotors ausreicht.In order to enable a starter-free engine start in a direct-injection internal combustion engine, it is necessary to position a piston of a specific cylinder that is then in a combustion cycle at a predetermined parking position when the internal combustion engine is stopped. The predetermined parking position is defined in such a way that a maximum energy yield can be achieved with the air filling in the cylinder in question when carrying out combustion to start the engine, i.e. H. that a partial torque, which is generated by injecting fuel into the relevant cylinder and by subsequently igniting a fuel/air mixture formed thereby, is sufficient for the internal combustion engine to start.

Bisherige Verfahren zum Vorgeben von bestimmten Abstellpositionen können vorsehen, mithilfe der Ansteuerung der Drosselklappe während des Motorauslaufs sicherzustellen, dass ein Kolben eines sich zum Stillstand im Verbrennungstakt befindlichen Zylinders nicht in oder nahe dem oberen Totpunkt positioniert wird. Insbesondere wird dabei während des Motorauslaufs unmittelbar vor einem Stillstand des Verbrennungsmotors die Drosselklappe geöffnet, so dass sich der Saugrohrdruck erhöht und damit auch die Luftfüllung erhöht wird, die ein Zylinder bis zu dem Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils erhält. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die letzten beiden sich im Ansaugtakt befindlichen Zylinder vor der Abstellposition in geeigneter Weise mit Luftfüllungen versehen werden, die dann aufgrund geschlossener Einlass- und Auslassventile in der Abstellposition in den Zylindern verbleiben. Diese zwei Luftfüllungen wirken als Gasfedern und bestimmen durch ihre jeweiligen Kolbenkräfte zuerst die Position der Drehrichtungsumkehr und anschließend auch die der Abstellposition.Previous methods for specifying specific shutdown positions can provide for using the control of the throttle valve while the engine is coasting to ensure that a piston of a cylinder that is in the combustion cycle at a standstill is not positioned in or near top dead center. In particular, while the engine is running down, the throttle valve is opened immediately before the internal combustion engine comes to a standstill, so that the intake manifold pressure increases and thus the air filling that a cylinder receives up to the time the intake valve is closed is also increased. It can also be provided that the last two cylinders in the intake stroke are suitably provided with air fillings before the parking position, which then remain in the cylinders in the parking position due to closed inlet and outlet valves. These two air fillings act as gas springs and, through their respective piston forces, first determine the position of the direction of rotation reversal and then also that of the parking position.

Verfahren zur Erzielung einer gewünschten Abstellposition eines Motors im Auslauf eines Verbrennungsmotors sind bereits aus der DE 103 18 768 B4 und der DE 10 2005 033 692 A1 bekannt.Methods for achieving a desired shutdown position of an engine when an internal combustion engine is running down are already known DE 103 18 768 B4 and the DE 10 2005 033 692 A1 known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Einstellen einer Abstellposition bei einem Motorauslauf eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern gemäß Anspruch 1 sowie die Vorrichtung, das Motorsystem und das Computerprogramm gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.According to the invention, a method for setting a shutdown position when the engine is stopped of an internal combustion engine with several cylinders according to claim 1 as well as the device, the engine system and the computer program according to the independent claims are provided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Einstellen einer gewünschten Abstellposition bei einem Motorauslauf eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern vorgesehen, wobei vor dem Anhalten der Kurbelwelle eine Rückdrehbewegung der Kurbelwelle erfolgt, wobei vor oder während der Rückdrehbewegung ein Öffnungszeitpunkt eines Einlassventils eines sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders und/oder ein Öffnungszeitpunkt eines Auslassventils eines sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders abhängig von der Abstellposition eingestellt werden.According to a first aspect, a method for setting a desired shut-off position when the engine stops running of an internal combustion engine with several cylinders is provided, wherein before the crankshaft is stopped, a reverse rotation movement of the crankshaft takes place, wherein before or during the reverse rotation movement there is an opening time of an inlet valve of an intake valve which is in a compression phase Cylinder and / or an opening time of an exhaust valve of a cylinder that is in an expansion phase can be adjusted depending on the parking position.

Die herkömmlichen Verfahren zum Einstellen einer Abstellposition eines Kolbens in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors ermöglichen in der Regel Genauigkeiten von +/- 20° Kurbelwellenwinkel. Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, als Stellgeber zum Einstellen der Abstellposition im Motorauslauf nicht nur die Drosselklappe, sondern auch einen Nockenwellenstellgeber zu verwenden. Dadurch ist es möglich, das Auslaufverhalten mit weiteren Freiheitsgraden zu beeinflussen, um so die Abstellposition mit einer geringeren Streuung, d. h. genauer, einzustellen.The conventional methods for setting a stop position of a piston in a cylinder of an internal combustion engine generally enable accuracies of +/- 20° crankshaft angle. One idea of the above method is to use not only the throttle valve, but also a camshaft actuator as an actuator for adjusting the shutdown position when the engine stops. This makes it possible to influence the stopping behavior with additional degrees of freedom in order to achieve the parking position with less variation, i.e. H. more precisely, to adjust.

Dadurch, dass die Abstellposition genauer eingestellt werden kann, ist es möglich, in zuverlässigerer Weise einen nachfolgenden Motorstart anlasserlos auszuführen, da nun gewährleistet ist, dass die maximal mögliche kinetische Energie aus der Verbrennungsexpansion erreicht wird. Zusätzlich wird erreicht, dass der Verbrennungsmotor bei einem anlasserlosen Start schnell anläuft und sich dadurch die Startzeit verkürzt.Because the shutdown position can be set more precisely, it is possible to carry out a subsequent engine start without a starter in a more reliable manner, since it is now guaranteed that the maximum possible kinetic energy from the combustion expansion is achieved. In addition, the internal combustion engine starts quickly when starting without a starter, thereby shortening the start time.

Mit Bezug auf den Zylinder, dessen Kolben in einer gewünschten Abstellposition im Motorauslauf positioniert werden soll, erfolgt durch Eingriff in die Stellung der Drosselklappe ein Druckaufbau in einer auf die Expansionsphase folgenden Kompressionsphase, indem der betreffende Zylinder mit einer hohen Luftfüllung versehen wird. Aufgrund der geringen kinetischen Energie des Verbrennungsmotors im Motorauslauf kurz vor dem Stillstand kann durch den Überdruck der betreffende Zylinder als Gasfeder wirken, was zu einer Drehrichtungsumkehr der Kurbelwelle führt. Dadurch wird der Kolben des betreffenden Zylinders in die Expansionsphase zurückbewegt, wo dieser in der vordefinierten Abstellposition abgestellt werden soll.With reference to the cylinder, the piston of which is to be positioned in a desired shutdown position in the engine outlet, pressure is built up in a compression phase following the expansion phase by intervening in the position of the throttle valve by providing the cylinder in question with a high air filling. Due to the low kinetic energy of the internal combustion engine when the engine stops shortly before it comes to a standstill, the cylinder in question can act as a gas spring due to the excess pressure, which leads to a reversal of the direction of rotation of the crankshaft. This will affect the piston of the the cylinder moves back into the expansion phase, where it should be parked in the predefined parking position.

Um nun zu ermöglichen, dass die Abstellposition genauer eingestellt werden kann, wird vorgeschlagen, nach der Drehrichtungsumkehr in den betreffenden Zylinder ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zu einem Zeitpunkt zu öffnen, der ein genaueres Abstellen des Kolbens an der vorbestimmten Abstellposition in der Expansionsphase des betreffenden Zylinders gewährleistet. Der Zeitpunkt des Öffnens des betreffenden Ventils ist so gewählt, dass die Kurbelwellenposition abhängig von der durch die verbliebene Restdrehzahl bestimmten kinetischen Energie und der Motorreibung erreicht wird.In order to make it possible for the shutdown position to be set more precisely, it is proposed to open an inlet valve and/or an exhaust valve after the direction of rotation has been reversed in the relevant cylinder at a point in time that enables the piston to be shut down more precisely at the predetermined shutdown position in the expansion phase of the cylinder cylinder in question. The time at which the valve in question is opened is selected so that the crankshaft position is reached depending on the kinetic energy determined by the remaining remaining speed and the engine friction.

Im Gegensatz zur Einstellung der Abstellposition lediglich durch Stellung der Drosselklappe, mit der zum Zeitpunkt der Drehrichtungsumkehr jeweils der Druck des sich im Kompressionstakt befindlichen Zylinders und der Druck des sich im Expansionstakt befindlichen Zylinders eingestellt werden kann, kann durch zusätzliches Einstellen der Öffnungszeitpunkts des Einlass- und/oder Auslassventils des sich im Expansionstakt befindlichen Zylinders die Genauigkeit der Abstellposition deutlich verbessert werden, da die aus einer ungenau einstellbaren Luftfüllung sowie aus nicht bekannten Brennraum-Leckagequerschnitten resultierende Druckstreuung im betreffenden Zylinder unberücksichtigt bleiben kann.In contrast to setting the parking position simply by positioning the throttle valve, with which the pressure of the cylinder in the compression stroke and the pressure of the cylinder in the expansion stroke can be adjusted at the time of reversal of rotation, the opening time of the inlet and /or exhaust valve of the cylinder in the expansion cycle, the accuracy of the parking position can be significantly improved, since the pressure distribution in the cylinder in question resulting from an inaccurately adjustable air charge and from unknown combustion chamber leakage cross sections can be ignored.

Weiterhin kann ein Schließzeitpunkt des Einlassventils des sich in der Kompressionsphase befindlichen Zylinders nach dem letzten Schließen des Einlassventils in Vorwärtsdrehrichtung der Kurbelwelle nachgeführt werden, so dass bei der Rückdrehbewegung der Kurbelwelle der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils dessen Schließzeitpunkt entspricht.Furthermore, a closing time of the intake valve of the cylinder that is in the compression phase can be adjusted in the forward direction of rotation of the crankshaft after the last closing of the intake valve, so that when the crankshaft rotates backwards, the opening time of the intake valve corresponds to its closing time.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Öffnungszeitpunkt des Auslassventils des sich in der Expansionsphase befindlichen Zylinders in Richtung der Rückdrehbewegung so verstellt wird, dass das Auslassventil des sich in der Expansionsphase befindlichen Zylinders zu einem Zeitpunkt geöffnet wird, der von der Abstellposition abhängt.It can be provided that an opening time of the exhaust valve of the cylinder in the expansion phase is adjusted in the direction of the reverse rotation movement so that the exhaust valve of the cylinder in the expansion phase is opened at a time that depends on the shutdown position.

Insbesondere können die Öffnungszeitpunkte des Einlassventils des sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders sowie des Auslassventils des sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders gleich sein.In particular, the opening times of the inlet valve of the cylinder in a compression phase and of the exhaust valve of the cylinder in an expansion phase can be the same.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils so bestimmt sein, dass nach dem Öffnen des Einlassventils bei der Rückdrehbewegung die Abstellposition der Kurbelwelle durch die verbleibende kinetische Energie des Verbrennungsmotors und dessen innere Reibung bestimmt ist.According to one embodiment, the opening time of the inlet valve can be determined such that after the inlet valve has opened during the reverse rotation movement, the shutdown position of the crankshaft is determined by the remaining kinetic energy of the internal combustion engine and its internal friction.

Weiterhin kann der Öffnungszeitpunkt des Auslassventils so bestimmt sein, dass nach dem Öffnen des Auslassventils bei der Rückdrehbewegung die Abstellposition der Kurbelwelle durch die verbleibende kinetische Energie des Verbrennungsmotors und dessen innere Reibung bestimmt ist.Furthermore, the opening time of the exhaust valve can be determined such that after the exhaust valve has opened during the reverse rotation movement, the shutdown position of the crankshaft is determined by the remaining kinetic energy of the internal combustion engine and its internal friction.

Es kann vorgesehen sein, dass die durch den Öffnungszeitpunkt des Einlass- bzw. Auslassventils bestimmte Position von der Abstellposition um einen vorgegebenen Offsetwert beabstandet ist.It can be provided that the position determined by the opening time of the inlet or outlet valve is spaced from the parking position by a predetermined offset value.

Weiterhin kann bei einem Motorauslauf eine Drosselklappe in eine erste Stellung gebracht werden, bis ein Drehzahlschwellenwert unterschritten wird, wobei nach Unterschreiten des Drehzahlschwellenwerts die Drosselklappe in eine zweite Stellung, die einen größeren Öffnungsquerschnitt als die erste Stellung aufweist, gebracht wird, um eine Luftmenge des sich in der Kompressionsphase befindlichen Zylinders so zu erhöhen, dass der betreffende Zylinder den oberen Totpunkt nicht überschreitet und eine Rückdrehbewegung bewirkt. Auch andere Möglichkeiten für eine Luftdosierung wie z.B. VVT (Variable Valve Timing) können anstelle der Drosselklappe verwendet werden.Furthermore, when the engine stops, a throttle valve can be brought into a first position until a speed threshold value is undershot, whereby after the speed threshold value is undershot, the throttle valve is brought into a second position, which has a larger opening cross section than the first position, in order to reduce the amount of air in the engine cylinder in the compression phase so that the cylinder in question does not exceed top dead center and causes a reverse rotation movement. Other options for air metering such as VVT (Variable Valve Timing) can also be used instead of the throttle valve.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Einstellen einer Abstellposition bei einem Motorauslauf eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern vorgesehen, wobei vor dem Anhalten der Kurbelwelle eine Rückdrehbewegung der Kurbelwelle erfolgt, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um vor oder während der Rückdrehbewegung einen Öffnungszeitpunkt eines Einlassventils eines sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders und/oder einen Öffnungszeitpunkt eines Auslassventils eines sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders abhängig von der Abstellposition einzustellen.According to a further aspect, a device for setting a shut-off position when the engine stops running of an internal combustion engine with several cylinders is provided, with a reverse rotation movement of the crankshaft taking place before the crankshaft is stopped, the device being designed to determine an opening time of an inlet valve before or during the reverse rotation movement cylinder that is in a compression phase and / or an opening time of an exhaust valve of a cylinder that is in an expansion phase depending on the shutdown position.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor und der obigen Vorrichtung vorgesehen.According to a further aspect, an engine system with an internal combustion engine and the above device is provided.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das ein Computerprogramm enthält, das, wenn es auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, alle Schritte des obigen Verfahrens durchzuführen.According to a further aspect, a computer program product is provided which contains a computer program which, when executed on a data processing device, is adapted to carry out all the steps of the above method.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Einstellen der Kurbelwellen-Abstellposition im Motorauslauf; und
  • 3a bis 3c eine schematische Darstellung von Verläufen eines Zylinderdrucks, einer Kurbelwellendrehzahl und einer Kurbelwellenposition eines Expansionszylinders mit der Angabe von Zeitpunkten vor einer Drehrichtungsumkehr, bei einer Drehrichtungsumkehr und nach einer Drehrichtungsumkehr.
Embodiments are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an engine system with a direct injection internal combustion engine;
  • 2 a flowchart illustrating the method for adjusting the crankshaft parking position when the engine is running down; and
  • 3a to 3c a schematic representation of curves of a cylinder pressure, a crankshaft speed and a crankshaft position of an expansion cylinder with the indication of times before a reversal of the direction of rotation, during a reversal of the direction of rotation and after a reversal of the direction of rotation.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt schematisch ein Motorsystem 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel vier Zylinder 3 aufweist. Die Zylinder 3 werden in einem Viertaktbetrieb betrieben und weisen eine (nicht gezeigte) Direkteinspritzung von Kraftstoff auf. Der Verbrennungsmotor 2 kann als nicht selbstzündender Verbrennungsmotor, insbesondere als Ottomotor, ausgebildet sein. 1 shows schematically an engine system 1 with an internal combustion engine 2, which has four cylinders 3 in the exemplary embodiment shown. The cylinders 3 are operated in a four-stroke operation and have direct injection of fuel (not shown). The internal combustion engine 2 can be designed as a non-self-igniting internal combustion engine, in particular as a gasoline engine.

In herkömmlicher Weise weisen die Zylinder 3 jeweils einen Kolben auf, der mit einer Kurbelwelle 4 gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 4 ist mit einem (nicht gezeigten) Abtriebsstrang des Verbrennungsmotors 2 gekoppelt, um das Motormoment z. B. zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, bereitzustellen. Jeder der Zylinder 3 ist mit einem Einlassventil 5 zum Zuführen von Frischluft und einem Auslassventil 6 zum Ausstoßen von Verbrennungsabgas versehen. Die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlassventile 5 an den Zylindern 3 sind über eine Einlassventil-Nockenwelle 7 mit der Bewegung der Kurbelwelle 4 synchronisiert. In gleicher Weise sind Auslassventile 6 an den Zylindern 3 über eine Auslassventil-Nockenwelle 8 mit der Bewegung der Kurbelwelle 4 synchronisiert.In a conventional manner, the cylinders 3 each have a piston which is coupled to a crankshaft 4. The crankshaft 4 is coupled to an output train (not shown) of the internal combustion engine 2 in order to generate the engine torque, for example. B. to drive a motor vehicle. Each of the cylinders 3 is provided with an intake valve 5 for supplying fresh air and an exhaust valve 6 for discharging combustion exhaust gas. The opening and closing times of the intake valves 5 on the cylinders 3 are synchronized with the movement of the crankshaft 4 via an intake valve camshaft 7. In the same way, exhaust valves 6 on the cylinders 3 are synchronized with the movement of the crankshaft 4 via an exhaust valve camshaft 8.

Die Einlassventil- Nockenwelle 7 und die Auslassventil-Nockenwelle 8 sind mechanisch mit der Kurbelwelle 4 gekoppelt. Es ist ein Einlassventil- Nockenwellenstellgeber 9 vorgesehen, mit dem es möglich ist, den Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Einlassventile 5 der Zylinder 3 bezüglich eines Kurbelwellenwinkels, d. h. einer Position der Kurbelwelle 4, zu variieren. Insbesondere kann durch den Einlassventil- Nockenwellenstellgeber 9 die Phasenlage des Öffnungszeitraums der betreffenden Einlassventile 5 für die Zylinder 3 bezüglich des Kurbelwellenwinkels festgelegt werden.The intake valve camshaft 7 and the exhaust valve camshaft 8 are mechanically coupled to the crankshaft 4. An intake valve camshaft actuator 9 is provided, with which it is possible to set the opening and closing times of the intake valves 5 of the cylinders 3 with respect to a crankshaft angle, i.e. H. a position of the crankshaft 4 to vary. In particular, the intake valve camshaft actuator 9 can be used to determine the phase position of the opening period of the relevant intake valves 5 for the cylinders 3 with respect to the crankshaft angle.

Analog ist ein Auslassventil-Nockenwellenstellgeber 10 vorgesehen, mit dem die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Auslassventile 6 an den Zylindern 3 bezüglich des Kurbelwellenwinkels der Kurbelwelle 4 festgelegt werden können.Analogously, an exhaust valve camshaft actuator 10 is provided, with which the opening and closing times of the exhaust valves 6 on the cylinders 3 can be determined with respect to the crankshaft angle of the crankshaft 4.

Weiterhin wird dem Verbrennungsmotor 2 über ein Luftzuführungssystem 11 Frischluft zugeführt, wobei die Menge der zugeführten Frischluft über eine Drosselklappe 12 eingestellt werden kann. Über die Drosselklappe 12 kann ein Saugrohrdruck in einem Saugrohrabschnitt 13 des Luftzuführungssystems 11 zwischen der Drosselklappe 12 und den Einlassventilen 5 des Verbrennungsmotors 2 vorgegeben werden.Furthermore, fresh air is supplied to the internal combustion engine 2 via an air supply system 11, whereby the amount of fresh air supplied can be adjusted via a throttle valve 12. An intake pipe pressure in an intake pipe section 13 of the air supply system 11 between the throttle valve 12 and the inlet valves 5 of the internal combustion engine 2 can be specified via the throttle valve 12.

Es ist eine Steuereinheit 15 vorgesehen, mit der Stellgeber, insbesondere ein Drosselklappenstellgeber für die Drosselklappe 12 und die Nockenwellenstellgeber 9, 10, zum Betrieb des Verbrennungsmotors 2 gestellt werden können. Die Ansteuerung zum Betreiben des Verbrennungsmotors 2 erfolgt in bekannter Weise.A control unit 15 is provided with which actuators, in particular a throttle valve actuator for the throttle valve 12 and the camshaft actuators 9, 10, can be set to operate the internal combustion engine 2. The control for operating the internal combustion engine 2 takes place in a known manner.

Um einen anlasserlosen Motorstart zu realisieren, ist es wünschenswert, den Kolben eines der Zylinder 3 in seiner Expansionsphase bei einem Motorauslauf an einer bestimmten Abstellposition zu positionieren. Die Expansionsphase entspricht der Phasenlage der Kurbelwelle 4, bei der sich der Kolben im Betrieb des Verbrennungsmotors 2 im Verbrennungstakt, d. h. zwischen einem oberen Totpunkt (minimales Brennraumvolumen) und einem unteren Totpunkt (maximales Brennraumvolumen) befindet. Die Abstellposition bestimmt, welche kinetische Energie durch eine erste Verbrennung in dem betreffenden Zylinder 3 bereitgestellt werden kann, um den Motoranlauf zu realisieren. Insbesondere ist es notwendig, dass die bereitgestellte kinetische Energie ausreichend hoch ist, um eine Kompression eines sich in einer Kompressionsphase, d. h. zwischen dem unteren Totpunkt ZUT und dem oberen Totpunkt ZOT, befindlichen Kolbens eines weiteren Zylinders 3 vornehmen zu können und den Kolben in dem betreffenden Zylinder 3 über den oberen Totpunkt ZOT zu bewegen.In order to realize a starter-free engine start, it is desirable to position the piston of one of the cylinders 3 in its expansion phase at a specific shutdown position when the engine stops. The expansion phase corresponds to the phase position of the crankshaft 4, in which the piston is in operation of the internal combustion engine 2 in the combustion cycle, i.e. H. between a top dead center (minimum combustion chamber volume) and a bottom dead center (maximum combustion chamber volume). The shutdown position determines which kinetic energy can be provided by a first combustion in the relevant cylinder 3 in order to realize the engine start-up. In particular, it is necessary that the kinetic energy provided is sufficiently high to allow compression of a device in a compression phase, i.e. H. between the bottom dead center ZUT and the top dead center ZOT, to be able to make the piston of another cylinder 3 and to move the piston in the relevant cylinder 3 above the top dead center ZOT.

Üblicherweise ist der Motorauslauf dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Drehrichtungsumkehr der Kurbelwelle 4 auftritt, wobei zum Zeitpunkt einer Drehrichtungsumkehr in einem der Zylinder 3, nämlich dem Kompressionszylinder, ein (zum Umgebungsdruck relativer) Überdruck und in einem entsprechend anderen Zylinder 3, nämlich dem Expansionszylinder, ein (zum Umgebungsdruck relativer) Unterdruck vorherrscht. Der Überdruck existiert in dem Zylinder 3, der sich in einer Kompressionsphase befindet und der zuvor bei vollständig geöffneter Drosselklappe 12 eine hohe Luftfüllung erhalten hat. Der Unterdruck existiert in dem Expansionszylinder 3 (in dem selbstverständlich im Motorauslauf keine Verbrennung stattfindet), der eine geringere Luftfüllung aufweist als der Kompressionszylinder 3. Die geringere Luftfüllung im Expansionszylinder 3 resultiert daraus, dass der Öffnungsquerschnitt der Drosselklappe 12 in dem Zeitraum, in dem sich der Expansionszylinder 3 in einer Ansaugphase befunden hat, geringer war. Dadurch war der Saugrohrdruck geringer und es konnte nur eine geringere Luftmenge von dem entsprechenden Expansionszylinder 3 angesaugt werden.The engine shutdown is usually characterized by the fact that at least one reversal of the direction of rotation of the crankshaft 4 occurs, whereby at the time of a reversal of the direction of rotation there is an overpressure (relative to the ambient pressure) in one of the cylinders 3, namely the compression cylinder, and in a correspondingly different cylinder 3, namely the expansion cylinder. a negative pressure (relative to the ambient pressure) prevails. The excess pressure exists in the cylinder 3, which is in a compression phase and which previously received a high air filling when the throttle valve 12 was fully open. The negative pressure exists in the expan sion cylinder 3 (in which, of course, no combustion takes place when the engine runs out), which has a lower air filling than the compression cylinder 3. The lower air filling in the expansion cylinder 3 results from the fact that the opening cross section of the throttle valve 12 in the period in which the expansion cylinder 3 is in a The intake phase was lower. As a result, the intake pipe pressure was lower and only a smaller amount of air could be sucked in by the corresponding expansion cylinder 3.

Aufgrund der geringen Luftfüllung und der sehr geringen Drehzahl ist bereits kurz nach Durchschreiten des oberen Totpunkts durch den Kolben des Expansionszylinders 3 aufgrund der durch Brennraum-Leckagequerschnitte entweichenden Luft der Überdruck in dem Expansionszylinder 3 abgebaut, obwohl die Expansionsphase des Expansionszylinders 3 noch nicht abgeschlossen ist. Auf dem verbleibenden Weg bis zum Drehrichtungsumkehrpunkt bildet sich daher ein Unterdruck aus, da in der Expansionsphase sowohl die Einlassventile 5 als auch die Auslassventile 6 des Expansionszylinders 3 geschlossen sind. Durch den entstehenden Differenzdruck zwischen dem Überdruck im Kompressionszylinder 3 und dem Unterdruck im Expansionszylinder 3, jeweils relativ zum Umgebungsdruck, wirken im Drehrichtungsumkehrpunkt auf die Kolben der betreffenden Zylinder 3 Kräfte, welche eine erneute Beschleunigung der Kurbelwelle 4 und damit eine Drehzahlzunahme in entgegengesetzter Drehrichtung bewirken.Due to the low air filling and the very low speed, the excess pressure in the expansion cylinder 3 is reduced shortly after the piston of the expansion cylinder 3 passes through the top dead center due to the air escaping through the combustion chamber leakage cross sections, although the expansion phase of the expansion cylinder 3 has not yet been completed. A negative pressure therefore forms on the remaining path up to the point of reversal of the direction of rotation, since both the inlet valves 5 and the outlet valves 6 of the expansion cylinder 3 are closed in the expansion phase. Due to the resulting differential pressure between the excess pressure in the compression cylinder 3 and the negative pressure in the expansion cylinder 3, in each case relative to the ambient pressure, forces act on the pistons of the relevant cylinders 3 at the point of rotation reversal, which cause a renewed acceleration of the crankshaft 4 and thus an increase in speed in the opposite direction of rotation.

Die Beschleunigung der Rückdrehbewegung endet, wenn der Differenzdruck in dem Kompressionszylinder 3 und dem Expansionszylinder 3 zum Umgebungsdruck ausgeglichen ist und damit keine Kräfte mehr auf die Kolben wirken. Die endgültige Abstellposition wird dann durch den Auslauf der Kurbelwelle 4 abhängig von der verbleibenden kinetischen Energie der Kurbelwelle 4 bzw. des Verbrennungsmotors 2 und die innere Reibung des Verbrennungsmotors 2 bestimmt.The acceleration of the reverse rotation movement ends when the differential pressure in the compression cylinder 3 and the expansion cylinder 3 is equalized to the ambient pressure and thus no more forces act on the pistons. The final parking position is then determined by the run-out of the crankshaft 4 depending on the remaining kinetic energy of the crankshaft 4 or the internal combustion engine 2 and the internal friction of the internal combustion engine 2.

Da aufgrund von Toleranzen der Drosselklappenstellung und des Brennraum-Leckagequerschnitts die Drücke, d. h. der Überdruck in dem im Kompressionstakt befindlichen Zylinder 3 und der Unterdruck in dem sich im Verbrennungstakt befindlichen Zylinder 3, nicht genau einstellbar sind, kann die letztendlich erreichte Abstellposition durch das bloße Stellen der Drosselklappe 12 nicht genau eingestellt werden. In der Praxis ergeben sich hinsichtlich der Abstellposition üblicherweise Ungenauigkeiten von +/- 20° Kurbelwellenwinkel.Because of tolerances in the throttle valve position and the combustion chamber leakage cross-section, the pressures, i.e. H. the overpressure in the cylinder 3 in the compression stroke and the negative pressure in the cylinder 3 in the combustion stroke cannot be set precisely, the shutdown position ultimately reached cannot be set precisely by simply adjusting the throttle valve 12. In practice, there are usually inaccuracies of +/- 20° crankshaft angle with regard to the parking position.

Es ist daher vorgesehen, zu einem vorgegebenen Zeitpunkt während der Rückdrehbewegung nach einer Drehrichtungsumkehr das Auslassventil 6 des Expansionszylinders 3 zu öffnen und das Einlassventil 5 des Kompressionszylinders 3 zu öffnen, um so das durch die Gasfedern bewirkte, auf die Kurbelwelle 4 wirkende Drehmoment schnell abzuschalten, indem ein Druckausgleich zur Umgebung erreicht wird. Die verbleibende Bewegung des Kolbens erfolgt dann nur noch durch den Rest an kinetischer Energie der Kurbelwelle 4 und eine Reibung des Verbrennungsmotors 2.It is therefore provided to open the outlet valve 6 of the expansion cylinder 3 and to open the inlet valve 5 of the compression cylinder 3 at a predetermined time during the reverse rotation movement after a reversal of the direction of rotation, in order to quickly switch off the torque acting on the crankshaft 4 caused by the gas springs, by achieving pressure equalization with the environment. The remaining movement of the piston then only occurs due to the remaining kinetic energy of the crankshaft 4 and friction of the internal combustion engine 2.

In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Einstellen einer Abstellposition in einem Motorauslauf dargestellt. 3a bis 3c zeigen die verschiedenen Phasen des Auslaufvorgangs des Verbrennungsmotors 2.In 2 a flowchart is shown to illustrate the method for setting a parking position in an engine stop. 3a to 3c show the different phases of the phase-out process of the internal combustion engine 2.

Im Schritt S1 wird während des Motorauslaufs die Drosselklappe 12 in eine geschlossene bzw. nahezu geschlossene Stellung gebracht, um einen geringen Luftdruck im Saugrohrabschnitt 13 des Luftzuführungssystems 11 einzustellen. Dadurch wird ein größtmöglicher Abbremseffekt der Kurbelwelle 4 erreicht. Dieser Zustand ist durch die Markierungskreise in 3a dargestellt. 3a zeigt weiterhin, dass sich einer der Zylinder nach einer Kompressionsphase im oberen Totpunkt ZOT und ein weiterer der Zylinder nach einer Expansionsphase im unteren Totpunkt ZUT befindet. Der Zylinder, der sich nach der Kompressionsphase im oberen Totpunkt ZOT befindet, gelangt nun in die Expansionsphase und gibt einen Teil der Komprimierungsenergie wieder ab, was zu einer kurzzeitigen Beschleunigung des Verbrennungsmotors 2 bzw. der Kurbelwelle 4 führt.In step S1, the throttle valve 12 is brought into a closed or almost closed position during engine run-down in order to set a low air pressure in the intake manifold section 13 of the air supply system 11. This achieves the greatest possible braking effect on the crankshaft 4. This state is indicated by the marking circles in 3a shown. 3a further shows that one of the cylinders is at top dead center (TDC) after a compression phase and another cylinder is at bottom dead center (TDC) after an expansion phase. The cylinder that is at top dead center (TDC) after the compression phase now enters the expansion phase and releases part of the compression energy, which leads to a brief acceleration of the combustion engine 2 or the crankshaft 4.

Im Schritt S2 wird überprüft, ob die Drehzahl n der Kurbelwelle 4 einen Schwellenwert unterschritten hat. Hat die Drehzahl n der Kurbelwelle 4 den Schwellenwert unterschritten (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S3 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S2 zurückgesprungen.In step S2 it is checked whether the speed n of the crankshaft 4 has fallen below a threshold value. If the speed n of the crankshaft 4 has fallen below the threshold value (alternative: yes), the process continues with step S3. Otherwise (alternative: no), the system jumps back to step S2.

Der Schwellenwert für die Drehzahl ist so gewählt, dass diese eine kinetische Energie der Kurbelwelle 4 angibt, die geringer ist als die kinetische Energie, die zum Komprimieren des Brennraums des Zylinders 3, der sich in der Kompressionsphase befindet, notwendig ist, und somit ein Überschreiten des oberen Totpunktes des betreffenden Kolbens nicht möglich ist.The speed threshold is chosen so that it indicates a kinetic energy of the crankshaft 4 that is lower than the kinetic energy necessary to compress the combustion chamber of the cylinder 3, which is in the compression phase, and thus exceeds it of the top dead center of the piston in question is not possible.

In Schritt S3 wird nun die Drosselklappe 12 weiter geöffnet, so dass der sich nun im Kompressionstakt befindliche Kompressionszylinder3 mit einer hohen Luftfüllung befüllt wird, da der Druck im Saugrohrabschnitt 13 höher ist. Nach dem Schließen des Einlassventils 5 wird durch die Weiterdrehung der Kurbelwelle 4 die hohe Luftfüllung in dem sich in der Kompressionsphase befindlichen Kompressionszylinder3 komprimiert und gleichzeitig entsteht ein Unterdruck in dem sich in der Expansionsphase befindlichen Expansions-Zylinders 3, da dieser zuvor (wegen der geschlossenen Drosselklappe 12) nur mit einer geringeren Luftfüllung befüllt wurde. Der unmittelbar nach dem Erreichen des oberen Totpunkts ZOT der im Expansionszylinder 3 befindliche Überdruck baut sich aufgrund von Brennraum-Leckagequerschnitten schnell ab und die weitere Bewegung des Kolbens in Richtung des unteren Totpunkts führt zur Entstehung eines Unterdrucks in dem sich im Verbrennungstakt befindlichen Zylinder 3.In step S3, the throttle valve 12 is now opened further, so that the compression cylinder 3, which is now in the compression cycle, is filled with a high air filling, since the pressure in the suction pipe section 13 is higher. After closing the inlet valve 5, the high air filling in the compressor, which is in the compression phase, is increased by the further rotation of the crankshaft 4 sion cylinder3 is compressed and at the same time a negative pressure is created in the expansion cylinder 3, which is in the expansion phase, since it was previously only filled with a smaller amount of air (due to the closed throttle valve 12). The excess pressure in the expansion cylinder 3 immediately after reaching the top dead center ZOT quickly reduces due to combustion chamber leakage cross sections and the further movement of the piston in the direction of the bottom dead center leads to the creation of a negative pressure in the cylinder 3 located in the combustion cycle.

Beide diesbezügliche Zylinder 3 arbeiten nun als Gasfeder gegen die Drehrichtung. Da der Kolben des Kompressionszylinders 3 aufgrund der geringen kinetischen Energie nicht über den oberen Totpunkt gelangen kann, wird eine Drehrichtungsumkehr bewirkt. Der Zustand der Drehrichtungsumkehr ist durch die Markierungskreise in 3b dargestellt. 3b zeigt weiterhin, dass sich der Kompressionszylinder (Zylinder in der Kompressionsphase) innerhalb der Kompressionsphase und der Expansionszylinder (Zylinder in der Expansionsphase) innerhalb der Expansionsphase befindet, wobei die Kolbenbewegungen ihre Bewegungsrichtungen umkehren.Both cylinders 3 in this regard now work as gas springs against the direction of rotation. Since the piston of the compression cylinder 3 cannot reach above top dead center due to the low kinetic energy, a reversal of direction of rotation is effected. The state of reversal of direction of rotation is indicated by the marking circles 3b shown. 3b further shows that the compression cylinder (cylinder in the compression phase) is within the compression phase and the expansion cylinder (cylinder in the expansion phase) is within the expansion phase, with the piston movements reversing their directions of movement.

In Schritt S4 ist vorgesehen, dass der Zeitpunkt TES des Schließens des Einlassventils 5, nachdem die Kurbelwelle 4 den bisherigen Zeitpunkt des Schlie-ßens des Einlassventils 5 überschritten hat, nachgeführt und zu einem späteren Zeitpunkt nach dem unteren Totpunkt der Kolbenbewegung eingestellt wird. Dadurch bleibt die Luftmasse im Kompressionszylinder 3 sicher eingeschlossen und steht für die anstehende Kompression des Kompressionszylinders 3 zur Verfügung. Nach einer Drehrichtungsumkehr entspricht durch die Kopplung der Nockenwellen mit der Kurbelwelle 4 der Zeitpunkt TES des Schließens des Einlassventils 5 dem Zeitpunkt TEO, zu dem das betreffende Einlassventil 5 öffnet. Die Nachführung des Zeitpunkts TEO des Öffnens des Einlassventils 5 erfolgt dann mit geringerer Verstellgeschwindigkeit als die Restdrehzahl der Kurbelwelle 4 und so lange, bis der neue gewünschte Zeitpunkt TEO des Öffnens des Einlassventils 5 bzw. die gewünschte entsprechende Kurbelwellenposition erreicht ist.In step S4 it is provided that the time TES of closing the inlet valve 5, after the crankshaft 4 has exceeded the previous time of closing the inlet valve 5, is tracked and set at a later time after the bottom dead center of the piston movement. As a result, the air mass remains securely enclosed in the compression cylinder 3 and is available for the upcoming compression of the compression cylinder 3. After a reversal of the direction of rotation, due to the coupling of the camshafts to the crankshaft 4, the time TES at which the intake valve 5 closes corresponds to the time TEO at which the relevant intake valve 5 opens. The timing TEO of opening the inlet valve 5 is then tracked at a lower adjustment speed than the remaining speed of the crankshaft 4 and until the new desired time TEO of opening the inlet valve 5 or the desired corresponding crankshaft position is reached.

Der gewünschte Zeitpunkt TEO des Öffnens des Einlassventils 5 bzw. die gewünschte entsprechende Kurbelwellenposition hängt von einer vorgegeben Abstellposition der Kurbelwelle 4 ab, die für einen nachfolgenden anlasserlosen Motorstart als optimal bestimmt worden ist. Die Abstellposition kann beispielsweise für einen Vierzylinder-Verbrennungsmotor 90° Kurbelwellenwinkel nach- bzw. vor dem oberen Totpunkt liegen.The desired time TEO of opening the inlet valve 5 or the desired corresponding crankshaft position depends on a predetermined shutdown position of the crankshaft 4, which has been determined to be optimal for a subsequent starter-free engine start. For example, for a four-cylinder internal combustion engine, the parking position can be 90° crankshaft angle behind or before top dead center.

Durch Schritt S4 ist einerseits sichergestellt, dass Abbremseffekt und Drehrichtungsumkehrpunkt unverändert bleiben. Andererseits kann durch das Nachführen und das Festlegen des Zeitpunkts TEO bzw. der Kurbelwellenposition, an der das Einlassventil 5 bei der Rückdrehung wieder öffnet, eine gewünschte Abstellposition eingestellt werden, da durch den Druckausgleich des Kompressionszylinders 3 die Beschleunigung der Rückdrehbewegung gestoppt wird. Der gewünschte Zeitpunkt TEO des Öffnens des Einlassventils 5 bzw. die gewünschte entsprechende Kurbelwellenposition ist so gewählt, dass die kinetische Restenergie der Rückdrehbewegung der Kurbelwelle 4 und die Motorreibung berücksichtigt werden. Da die kinetische Restenergie und die Motorreibung beim Abstellvorgang in aller Regel keinen großen Schwankungen unterliegen, kann der Zeitpunkt TEO des Öffnens des Einlassventils 5 des Kompressionszylinders 3 bzw. die entsprechende Kurbelwellenposition bezüglich der vorgegebenen Abstellposition der Kurbelwelle 4 durch einen konstanten Offsetwert berücksichtigt werden.On the one hand, step S4 ensures that the braking effect and rotation reversal point remain unchanged. On the other hand, by tracking and setting the time TEO or the crankshaft position at which the inlet valve 5 opens again during the reverse rotation, a desired shutdown position can be set, since the acceleration of the reverse rotation movement is stopped by the pressure equalization of the compression cylinder 3. The desired time TEO of opening the inlet valve 5 or the desired corresponding crankshaft position is selected so that the residual kinetic energy of the reverse rotation of the crankshaft 4 and the engine friction are taken into account. Since the kinetic residual energy and the engine friction are generally not subject to large fluctuations during the shutdown process, the time TEO of opening the inlet valve 5 of the compression cylinder 3 or the corresponding crankshaft position with respect to the predetermined shutdown position of the crankshaft 4 can be taken into account by a constant offset value.

In Schritt S5 wird im Wesentlichen gleichzeitig mit Schritt S4 der Zeitpunkt TAO des Öffnens des Auslassventils 6 bzw. die entsprechende Kurbelwellenposition nachgeführt, nachdem die Drehrichtungsumkehr erfolgt ist und somit der Unterdruck des Expansionszylinders 3 für einen nachfolgenden benötigten Abbremseffekt zur Verfügung steht. Die Nachführung des Zeitpunktes TAO des Öffnens des Auslassventils 6 erfolgt mit höherer Verstellgeschwindigkeit als der Restdrehzahl der Kurbelwelle 4 entspricht und erreicht bzw. überholt die Kurbelwellenposition zum gewünschten Zeitpunkt TAO des Öffnens des Auslassventils 6 bzw. der entsprechenden Kurbelwellenposition. Der Zeitpunkt TEO des Öffnens des Einlassventils 5 des Kompressionszylinders 3 und der Zeitpunkt TAO des Öffnens des Auslassventils 6 des Expansionszylinders 3 sind vorzugsweise gleich.In step S5, the time TAO of opening the exhaust valve 6 or the corresponding crankshaft position is tracked essentially simultaneously with step S4 after the direction of rotation has been reversed and the negative pressure of the expansion cylinder 3 is thus available for a subsequent required braking effect. The tracking of the time TAO of opening the exhaust valve 6 takes place at a higher adjustment speed than corresponds to the residual speed of the crankshaft 4 and reaches or overtakes the crankshaft position at the desired time TAO of opening the exhaust valve 6 or the corresponding crankshaft position. The time TEO of opening the inlet valve 5 of the compression cylinder 3 and the time TAO of opening the exhaust valve 6 of the expansion cylinder 3 are preferably the same.

So wird gewährleistet, dass Abbremseffekt und Drehrichtungsumkehrpunkt, bewirkt durch das Stellen der Drosselklappe 12, unverändert bleiben, die Beschleunigung der Rückdrehbewegung aber zur gewünschten Abstellposition abrupt gestoppt wird, und zwar mithilfe des durch Öffnen des Einlassventils 5 des Kompressionszylinders 3 und durch Öffnen des Auslassventils 6 des Expansionszylinders 3 bewirkten Druckausgleichs. Die Abstellposition ist durch die Markierungskreise der 3c verdeutlicht.This ensures that the braking effect and the point of reversal of the direction of rotation, caused by the positioning of the throttle valve 12, remain unchanged, but the acceleration of the reverse rotation movement is abruptly stopped to the desired parking position, with the help of opening the inlet valve 5 of the compression cylinder 3 and by opening the outlet valve 6 of the expansion cylinder 3 caused pressure equalization. The parking position is indicated by the marking circles 3c clarified.

Dadurch kann die Streuung der Abstellposition der Kurbelwelle 4 deutlich verringert und die absolute Abstellposition der Kurbelwelle 4 besser beeinflusst werden. Insbesondere kann so die für einen anlasserlosen Motorstart notwendige Abstellposition genauer eingestellt werden.As a result, the spread of the parking position of the crankshaft 4 can be significantly reduced and the absolute parking position of the crankshaft 4 can be better influenced. In particular, the parking position required for starting the engine without a starter can be set more precisely.

Claims (13)

Verfahren zum Einstellen einer gewünschten Abstellposition bei einem Motorauslauf eines Verbrennungsmotors (2) mit mehreren Zylindern (3), wobei vor dem Anhalten der Kurbelwelle (4) eine Rückdrehbewegung der Kurbelwelle (4) erfolgt, wobei vor oder während der Rückdrehbewegung jeweils ein Öffnungszeitpunkt (TEO) eines Einlassventils (5) eines sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders (3) und/oder ein Öffnungszeitpunkt (TAO) eines Auslassventils (6) eines sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders (3) abhängig von der Abstellposition eingestellt werden.Method for setting a desired shutdown position when the engine stops an internal combustion engine (2) with several cylinders (3), wherein before the crankshaft (4) is stopped, the crankshaft (4) is rotated back, with an opening time (TEO) before or during the reverse rotation ) of an inlet valve (5) of a cylinder (3) that is in a compression phase and/or an opening time (TAO) of an exhaust valve (6) of a cylinder (3) that is in an expansion phase can be set depending on the shutdown position. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Schließzeitpunkt des Einlassventils (5) des sich in der Kompressionsphase befindlichen Zylinders (3) nach dem letzten Schließen des Einlassventils (5) in Vorwärtsdrehrichtung der Kurbelwelle (4) nachgeführt wird, so dass bei der Rückdrehbewegung der Kurbelwelle (4) der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils (5) dessen Schließzeitpunkt entspricht.Procedure according to Claim 1 , wherein a closing time of the inlet valve (5) of the cylinder (3) which is in the compression phase is tracked in the forward direction of rotation of the crankshaft (4) after the last closing of the inlet valve (5), so that the opening time is the same when the crankshaft (4) rotates backwards of the inlet valve (5) corresponds to the closing time. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Öffnungszeitpunkt (TAO) des Auslassventils (6) des sich in der Expansionsphase befindlichen Zylinders (3) in Richtung der Rückdrehbewegung so verstellt wird, dass das Auslassventil (6) des sich in der Expansionsphase befindlichen Zylinders (3) zu einem Zeitpunkt geöffnet wird, der von der Abstellposition abhängt.Procedure according to Claim 1 , wherein an opening time (TAO) of the exhaust valve (6) of the cylinder (3) in the expansion phase is adjusted in the direction of the reverse rotation movement so that the exhaust valve (6) of the cylinder (3) in the expansion phase is opened at a time which depends on the parking position. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Öffnungszeitpunkte (TEO, TAO) des Einlassventils (5) des sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders (3) und des Auslassventils (6) des sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders (3) gleich sind.Method according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the opening times (TEO, TAO) of the inlet valve (5) of the cylinder (3) in a compression phase and of the exhaust valve (6) of the cylinder (3) in an expansion phase are the same. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Öffnungszeitpunkt (TEO) des Einlassventils (5) so bestimmt ist, dass nach dem Öffnen des Einlassventils (5) bei der Rückdrehbewegung die Abstellposition der Kurbelwelle (4) durch die verbleibende kinetische Energie des Verbrennungsmotors (2) und dessen innere Reibung bestimmt ist.Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the opening time (TEO) of the inlet valve (5) is determined such that after the inlet valve (5) has opened during the reverse rotation movement, the shutdown position of the crankshaft (4) is determined by the remaining kinetic energy of the internal combustion engine (2) and its internal friction is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Öffnungszeitpunkt (TAO) des Auslassventils (6) so bestimmt ist, dass nach dem Öffnen des Auslassventils (6) bei der Rückdrehbewegung die Abstellposition der Kurbelwelle (4) durch die verbleibende kinetische Energie des Verbrennungsmotors (2) und dessen innere Reibung bestimmt ist.Procedure according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the opening time (TAO) of the exhaust valve (6) is determined such that after the exhaust valve (6) has opened during the reverse rotation movement, the shutdown position of the crankshaft (4) is determined by the remaining kinetic energy of the internal combustion engine (2) and its internal friction is. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei die durch den Öffnungszeitpunkt des Einlassventils (5) (TEO) bzw. des Auslassventils (6) (TAO) bestimmte Position von der Abstellposition um einen vorgegebenen Offsetwert beabstandet ist.Procedure according to one of the Claims 5 until 6 , wherein the position determined by the opening time of the inlet valve (5) (TEO) or the outlet valve (6) (TAO) is spaced from the parking position by a predetermined offset value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei bei einem Motorauslauf, eine Drosselklappe (12) in einer erste Stellung gebracht wird, bis ein Drehzahlschwellenwert unterschritten wird, wobei nach Unterschreiten des Drehzahlschwellenwerts die Drosselklappe (12) in eine zweite Stellung, die einen größeren Öffnungsquerschnitt als die erste Stellung aufweist, gebracht wird, um eine Luftmenge des sich in der Kompressionsphase befindlichen Zylinders (3) so zu erhöhen, dass der betreffende Zylinder (3) den oberen Totpunkt nicht überschreitet und eine Rückdrehbewegung bewirkt.Procedure according to one of the Claims 1 until 7 , whereby when the engine stops, a throttle valve (12) is brought into a first position until a speed threshold value is undershot, wherein after the speed threshold value is undershot, the throttle valve (12) is brought into a second position which has a larger opening cross section than the first position is used to increase the amount of air in the cylinder (3) that is in the compression phase so that the relevant cylinder (3) does not exceed top dead center and causes a reverse rotation movement. Vorrichtung zum Einstellen einer gewünschten Abstellposition bei einem Motorauslauf eines Verbrennungsmotors (2) mit mehreren Zylindern (3), wobei vor dem Anhalten der Kurbelwelle (4) eine Rückdrehbewegung der Kurbelwelle (4) erfolgt, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um vor oder während der Rückdrehbewegung einen Öffnungszeitpunkt (TEO) eines Einlassventils (5) eines sich in einer Kompressionsphase befindlichen Zylinders (3) und/oder einen Öffnungszeitpunkt (TAO) eines Auslassventils (6) eines sich in einer Expansionsphase befindlichen Zylinders (3) abhängig von der Abstellposition einzustellen.Device for setting a desired shutdown position when the engine stops of an internal combustion engine (2) with several cylinders (3), wherein before the crankshaft (4) is stopped, the crankshaft (4) is rotated back, the device being designed to before or during Reversing movement sets an opening time (TEO) of an inlet valve (5) of a cylinder (3) that is in a compression phase and/or an opening time (TAO) of an exhaust valve (6) of a cylinder (3) that is in an expansion phase depending on the shutdown position. Motorsystem (1) mit einem Verbrennungsmotor (2) und einer Vorrichtung nach Anspruch 9.Motor system (1) with an internal combustion engine (2) and a device Claim 9 . Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.Computer program that is set up to carry out the procedure according to one of the Claims 1 until 8th to carry out. Elektronisches Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.Electronic storage medium on which a computer program can be stored Claim 11 is stored. Elektronische Steuereinheit (15), welche ein elektronisches Speichermedium nach Anspruch 12 aufweist.Electronic control unit (15), which uses an electronic storage medium Claim 12 having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015225607A1 (en) 2015-12-17 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Method for restarting a multi-cylinder internal combustion engine with intake manifold injection without externally supplied torque
DE102015225887A1 (en) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Method for fresh air conditioning at the engine outlet of an internal combustion engine with multiple cylinders
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DE102019214401A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033692A1 (en) 2004-07-20 2006-02-23 Denso Corporation, Kariya Motor control for starting and stopping an engine
DE10318768B4 (en) 2003-04-25 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Method for operating a four-stroke internal combustion engine, in particular of a motor vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10318768B4 (en) 2003-04-25 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Method for operating a four-stroke internal combustion engine, in particular of a motor vehicle
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