WO2016146230A1 - Verbrennungsmotor sowie ein verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors - Google Patents

Verbrennungsmotor sowie ein verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors Download PDF

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WO2016146230A1
WO2016146230A1 PCT/EP2016/000199 EP2016000199W WO2016146230A1 WO 2016146230 A1 WO2016146230 A1 WO 2016146230A1 EP 2016000199 W EP2016000199 W EP 2016000199W WO 2016146230 A1 WO2016146230 A1 WO 2016146230A1
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WO
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cylinders
internal combustion
combustion engine
load operation
cylinder
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PCT/EP2016/000199
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Jan Boyde
Wolfgang Fimml
Andreas Rothmaier
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Mtu Friedrichshafen Gmbh
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Publication date
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/06—Cutting-out cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F02D2041/0012—Controlling intake air for engines with variable valve actuation with selective deactivation of cylinders
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine and a method for operating an internal combustion engine.
  • Internal combustion engines whose valve train has timing provided for Miller cycle operation may have non-round engine running in a low load operation.
  • the invention is in particular the object of providing an internal combustion engine with a structurally simple valve train, which has a high degree of smoothness in a low-load operation, and to provide a method for operating an internal combustion engine.
  • the object is achieved by an embodiment according to the invention according to the claim 1 and a
  • the invention is based on an internal combustion engine having at least two cylinders, with a cylinder deactivation, which is intended to switch off a portion of the cylinders during operation, with a variable valve train, which is provided, at least
  • control and / or regulating unit at least one for a
  • Valve lift are set, which are provided at least for a partial load operation.
  • An output from the engine engine power depends on a cylinder output and a Number of active cylinders off.
  • a variable valve train which is provided, at least for a partial load operation provided timing and / or
  • Adjusting valve strokes is structurally easy to implement.
  • Embodiment can thus be provided with a structurally simple valve train an internal combustion engine, which has a high level of quietness in a low-load operation.
  • a "cylinder deactivation" is understood in particular to mean a device which is intended to expose an ignition of an air-fuel mixture in a combustion chamber of the at least one cylinder
  • a "control time” is understood to mean, in particular, an intake start, an intake end, an exhaust start or an exhaust end.
  • the “control times” for a cylinder are understood to mean the intake start and the intake end of an intake valve of the cylinder, and the exhaust start and the exhaust end of an exhaust valve of the cylinder.
  • a cylinder may have a plurality of intake valves and / or a plurality of exhaust valves.
  • a "start of intake” is understood in particular to mean a point in time at which the inlet valve opens or, in the case of several inlet valves, the first inlet valve closes.
  • a “start of exhaustion” is understood in particular to mean a point in time at which the exhaust valve opens or, in the case of a plurality of exhaust valves, the first exhaust valve closes.
  • the control times are preferably based on a crankshaft angle, wherein a crankshaft angle of 0 degrees corresponds to a start of the working cycle of the cylinder.
  • the duty cycles of different cylinders can be out of phase with each other, wherein a phase angle between the duty cycles of different cylinders depends in particular on a number and an arrangement of the cylinder. With respect to the power stroke, different cylinders can do the same
  • control times are understood in particular to mean that the control times are provided for a partial load operation or an operation with a higher power output
  • Low load operation is understood in particular to mean an operation of the internal combustion engine in which an output and / or requested engine power is at most 20% of one
  • a "partial load operation” is understood in particular to mean an operation of the internal combustion engine in which an output and / or requested engine power is between 20% and 80% of a rated engine power of the engine
  • a “full load operation” is understood in particular to mean an operation of the internal combustion engine in which an output and / or requested engine power is at least 80% of a rated engine power of the internal combustion engine.
  • control and / or regulating unit is provided to adjust the control time and / or the valve lift of the at least one active cylinder in the direction of a control time and / or a valve lift when switching to the operating mode provided for the low-load operation, which are intended for full-load operation.
  • the cylinder output output by the active cylinders can be adapted to the output and / or requested engine power. In particular, it can be prevented that the output motor power changes abruptly when switching from the part-load operation to the low-load operation.
  • an "adjustment of the control time in the direction of a control time provided for a full-load operation” is understood to mean, in particular, an adjustment of a valve closing time of the at least one inlet valve of the corresponding cylinder in the direction of late
  • valve lift in the direction of a larger valve lift
  • the control times and / or the valve lift which are set for the at least one active cylinder in the operating mode, provided for the full-load operation / or a valve lift, which are intended for full load operation
  • an internal combustion engine can thus be provided with a structurally simple valve train, which has a quiet engine running in low-load operation.
  • filling the cylinders is meant in particular a filling of the combustion chambers of the cylinder with an air-fuel mixture, wherein by adjusting the valve train
  • a filling of the combustion chambers with combustion air can be changed.
  • an inlet end is set, which corresponds to a crankshaft angle of at least 470 degrees. This allows a high filling of the active cylinder can be achieved, whereby the quiet engine running can be easily realized.
  • the higher the cylinder filling the less impact of variations in filling.
  • By setting such intake valve closing times a particularly high cylinder filling is achieved with reference to the low-load operation in which all the cylinders are active.
  • control and / or regulating unit is intended to determine a number of cylinders to be switched off in the operating mode from a requested engine power. It can thereby be achieved that the first part of the cylinder can be operated with a cylinder output which corresponds at least to the partial load operation, while the output engine power corresponds to the requested engine output. In particular, an idle can be particularly well realized.
  • Cylinders in particular an internal combustion engine according to the invention, proposed in which is switched off in a low-load operation at least one of the cylinders and for at least one of the cylinder control times and / or a valve lift are set, which are provided at least for a partial load operation.
  • the internal combustion engine comprises a plurality of cylinders 1, 2, 3, 4, which each have a combustion chamber 7, 8, 9, 10 for combustion of an air-fuel mixture and one in the combustion chamber 7, 8, 9, 10 guided piston 11, 12, 13, 14th exhibit.
  • the cylinders 1, 2, 3, 4 each include one or more intake valves 15, 16, 17, 18 and one or more exhaust valves 19, 20, 21, 22.
  • the intake valves 15, 16, 17, 18 are for supply of combustion air to the combustion chambers 7, 8, 9, 10 of the cylinders 1, 2, 3, 4 are provided.
  • an exhaust gas which is produced by combustion of an air-fuel mixture in the combustion chambers 7, 8, 9, 10, an exhaust system 23 is supplied.
  • the internal combustion engine can be used, for example, as a gas engine or as a diesel engine, in particular as a diesel engine for use in heavy land vehicles, in
  • the internal combustion engine preferably comprises an injection device 24, each with at least one injector per cylinder 1, 2, 3, 4.
  • the injectors are intended to introduce a fuel or an ignition mixture into the combustion chambers 7, 8, 9, 10 of the cylinders 1, 2, 3, 4.
  • the fuel or the ignition mixture is injected directly into the respective combustion chamber 7, 8, 9, 10 in the illustrated embodiment.
  • the air-fuel mixture in the respective combustion chamber 7, 8, 9, 10 is ignited.
  • the fuel can also be mixed with the combustion air before the combustion air is supplied to the combustion chambers 7, 8, 9, 10.
  • the internal combustion engine has an ignition device for igniting the air-fuel mixture.
  • the internal combustion engine is designed as a high-speed rotor. In the illustrated
  • the internal combustion engine has an idling speed of about 600 U / min. A maximum speed is in the illustrated embodiment about 2200 U / min.
  • Each combustion chamber 7, 8, 9, 10 of the internal combustion engine has a cylinder volume of 4.77 l.
  • a rated cylinder power of the internal combustion engine is approx. 150 kW.
  • the combustion engine can have between 8 and 20 cylinders. The combustion engine is thus intended for a rated motor power between 1200 kW and 3000 kW. Alternatively, however, the internal combustion engine may also have other engine data.
  • the rated engine power of the internal combustion engine corresponds to 100% engine power.
  • the rated engine power of the internal combustion engine is typically designed as a manufacturing specification. In a real operation, the engine power output from the engine may be at least temporarily greater than the rated engine power.
  • the illustrated internal combustion engine comprises a variable valve train 5 with at least one
  • Camshaft 25 which is shown in the illustrated embodiment to simplify the drawing as a combined intake and exhaust camshaft. Alternatively, it is also conceivable to provide separate camshafts for the intake valves 15, 16, 17, 18 and the exhaust valves 19, 20, 21, 22. In principle, the valve drive 5 can be configured as desired.
  • the camshaft 25 includes for actuating the intake valves 15, 16, 17, 18 and the
  • Exhaust valves 19, 20, 21, 22 a plurality of cams. Each of the cams is associated with exactly one of the intake valves 15, 16, 17, 18 or one of the exhaust valves 19, 20, 21, 22.
  • the cams have cam curves which the timing and the valve strokes of
  • the cams actuating the intake valves 15, 16, 17, 18 set an intake start and an intake end for the respective cylinder 1, 2, 3, 4.
  • the cams actuating the exhaust valves 19, 20, 21, 22 set an exhaust beginning and an exhaust end for the respective cylinder 1, 2, 3, 4.
  • valve strokes and / or the valve spreads is the
  • Valve drive 5 variably designed.
  • the variable valve train 5 includes an adjustment unit 26, which is provided to change the timing and the valve lifts of the intake valves 15, 16, 17, 18 and the exhaust valves 19, 20, 21, 22.
  • the valve train 5 is fully variable.
  • the adjustment unit 26 comprises in the illustrated embodiment per inlet valve 15, 16, 17, 18 an actuator and each
  • Exhaust valve 19, 20, 21, 22 an actuator, wherein in FIG. 1, for simplicity, only one of the actuators has been provided with the reference numeral 26 of the adjustment.
  • the adjustment unit 26 is provided to individually adjust the timing and the valve lift of the intake valves 15, 16, 17, 18 and the exhaust valves 19, 20, 21, 22.
  • the adjusting unit 26 is provided to jointly control the timing and valve lifts of a plurality of intake valves 15, 16, 17, 18 and / or a plurality of exhaust valves 19, 20, 21, 22.
  • the adjusting unit 26 may have a camshaft adjuster for adjusting a phase angle of the camshaft 25.
  • the valve drive 5 can also have other embodiments. In particular, different mechanical, electrical, pneumatic and / or hydraulic configurations of the variable valve train 5 are conceivable. In the illustrated exemplary embodiment, the variable valve train 5 is for a
  • the actuators are intended to change a coupling between the camshaft 25 and the corresponding inlet valve 15, 16, 17, 18 or outlet valve 19, 20, 21, 22.
  • the actuators comprise in the illustrated embodiment, in each case a master cylinder, which is in operative connection with the camshaft 25, a
  • Exhaust valve 19, 20, 21, 22 is, and a hydraulic chamber, via which a movement of the slave cylinder is passed to the master cylinder.
  • each of the actuators comprises at least one control valve, via which an amount of resources within the hydraulic chamber can be changed.
  • the valve lift is adjusted by changing the quantity of equipment. Depending on a setting of the amount of resources, the cam curve is completely or only partially converted into a valve lift.
  • Slave cylinder are decoupled from the master cylinder, whereby the corresponding inlet valve 15, 16, 17, 18 or exhaust valve 19, 20, 21, 22 is decoupled from the associated cam.
  • the timing and the valve strokes for the different cylinders 1, 2, 3, 4 are separated from each other adjustable.
  • the internal combustion engine further has a cylinder deactivation, which is intended to switch off part of the cylinders 1, 2, 3, 4 during operation.
  • the cylinder deactivation is formed by the variable valve train 5. To shut off one of the cylinders 1, 2, 3, 4 are the the cylinder 1, 2, 3, 4
  • the internal combustion engine has a control and regulation unit 6, which is provided for controlling the variable valve train 5 and the cylinder deactivation.
  • Control unit 6 is provided depending on operating parameters of the
  • the actuators of the adjustment 26 to control. In order to adjust the timing and valve lifts different cylinders 1, 2, 3, 4 independently, the actuators are individually connected to the control unit 6. The cylinders 1, 2, 3, 4 are individually switched off.
  • the internal combustion engine has a low load operation, a partial load operation and a
  • Full load operation The low load operation, the partial load operation and the full load operation
  • the engine output from the engine is at most 20% in terms of the rated engine output.
  • the partial load operation is the of the
  • Engine output between 20% and 80% of rated engine power. In full load operation, the engine output power is at least 80% of the rated engine power.
  • the active cylinders 1, 2, 3, 4 have a cylinder output which can be stated in relation to the rated cylinder power. Are all cylinders 1, 2, 3, 4 of
  • Combustion engine active corresponds to the cylinder power of the engine power. If a part of the cylinders 1, 2, 3, 4 is switched off, the cylinder power of the individual active cylinders 1, 2, 3, 4 is greater than the engine power, the cylinder power is given as a percentage of the rated cylinder power and the engine power is given as a percentage of the rated engine power is.
  • the control unit 6 has one provided for the low load operation
  • Operation mode in which at least one of the cylinders 1, 2, 3, 4 is turned off and in which are simultaneously set for at least one of the active cylinders 1, 2, 3, 4 control times and a valve lift, which are provided at least for the partial load operation.
  • the engine power is at most 20% of the rated engine power.
  • the active cylinders 1, 2, 3, 4 have, in the operating mode, a cylinder capacity which amounts to at least 20% of the cylinder power
  • Cylinder rated power is. The timing and the valve lifts, for the active cylinder 1, 2, 3, 4 in the
  • Operating mode are set, correspond to the timing and the valve strokes, which are also set in a partial load operation or full load operation for the cylinders 1, 2, 3, 4.
  • the illustrated variable valve train 5 is provided for a continuous adjustment of the timing and the valve strokes. If the output engine power changes during operation, the timing and / or the valve strokes are adjusted accordingly.
  • the control and regulation unit 6 is provided to adjust the control time and the valve lift of the at least one active cylinder 1, 2, 3, 4 in the direction of a control time and a valve lift when switching to the operating mode provided for the low-load operation, which are intended for full-load operation.
  • Ventilhubs takes place at the same time with the shutdown of a portion of the cylinders 1, 2, 3, 4.
  • the cylinders 1, 2, 3, 4 of the internal combustion engine are thus subdivided into two groups.
  • the cylinders 1, 2, 3, 4 of the first group are switched off in the operating mode provided for the low-load operation.
  • the cylinders 1, 2, 3, 4 of the second group provide, in the operating mode provided for the low-load operation, a cylinder output that corresponds to a part-load operation or a full-load operation.
  • control times and the valve lifts are adjusted in the direction of control times and valve strokes, which are provided for a smaller engine power.
  • Engine power for example, adjusted the inlet end in the direction of early, to reduce a filling of the cylinders 1, 2, 3, 4 with combustion air. At the same time, a lot of the
  • At least one of the cylinders 1, 2, 3, 4 is switched off.
  • the inlet end of the active cylinders 1, 2, 3, 4 is adjusted in the direction of late in order to increase the filling of the cylinders 1, 2, 3, 4.
  • the amount of fuel introduced is increased.
  • the cylinder power of the cylinders 1, 2, 3, 4, which is active in the low-load operation increases when switching from the part-load operation to the low-load operation.
  • the cylinder output output by the active cylinders 1, 2, 3, 4 compensates for the missing cylinder output of the deactivated cylinders 1, 2, 3, 4.
  • the timing and valve lift set for the one or more active cylinders 1, 2, 3, 4 in the low-load operation mode are for full-load operation.
  • the cylinder power of the active cylinders 1, 2, 3, 4 is at least 80% of the rated cylinder power in the part-load operation.
  • the scheduled for full-load operation timing differ in particular by the inlet end of the scheduled for partial load operations timing.
  • the timing can also by the
  • valve drive 5 is in particular provided to adjust only the scheduled for the part-load operation and full load operation timing and valve lifts, preferably due to a
  • an intake end corresponding to a crank angle of at least 470 degrees is set as the control time.
  • the inlet end corresponds to a crankshaft angle between 480 degrees and 490 degrees.
  • the intake valves 15, 16, 17, 18 close before the piston 11, 12, 13, 14 of the corresponding cylinder 1, 2, 3, 4 passes through a bottom dead center.
  • the internal combustion engine is designed for operation after a Miller cycle.
  • the bottom dead center, in front of which the intake valves 15, 16, 17, 18 close, corresponds to a crankshaft angle of 540 degrees.
  • an intake end is set as the control time, which typically corresponds to a crankshaft angle between 450 degrees and 460 degrees.
  • Low load operation is preferably performed when the inlet end corresponds to a crankshaft angle of 450 degrees. Timing times where the inlet end corresponds to a crankshaft angle less than 450 degrees are avoided. Only one setting of timing is provided where the inlet end corresponds to a crankshaft angle between 450 degrees and 490 degrees.
  • the control unit 6 is provided to determine a number of the cylinders 1, 2, 3, 4 to be switched off in the operating mode from a requested engine power.
  • the number of deactivated cylinders 1, 2, 3, 4 depends in particular on the number of cylinders 1, 2, 3, 4 in total. Further data, in particular data of the internal combustion engine, can be included in a determination of the number of cylinders 1, 2, 3, 4 to be deactivated.
  • the control and regulation unit 6 is provided to switch off at least as many cylinders 1, 2, 3, 4 that the cylinder power of the remaining cylinders 1, 2, 3, 4 amounts to at least 50% of the rated cylinder power. It is also conceivable that in the control unit 6 other criteria are stored.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern (1, 2, 3, 4), mit einer Zylinderabschaltung, die dazu vorgesehen ist, einen Teil der Zylinder (1, 2, 3, 4) während eines Betriebs abzuschalten, mit einem variablen Ventiltrieb (5), der dazu vorgesehen ist, zumindest unterschiedliche Steuerzeiten und/oder Ventilhübe für zumindest einen Teil der Zylinder (1, 2, 3, 4) einzustellen, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (6), die zur Steuerung der Zylinderabschaltung und des variablen Ventiltriebs (5) vorgesehen ist, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) zumindest einen für einen Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus aufweist, in dem zumindest einer der Zylinder (1, 2, 3, 4) abgeschaltet ist und in dem für zumindest einen der Zylinder (1, 2, 3, 4) Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Verbrennungsmotors.

Description

BESCHREIBUNG Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors. Es sind bereits Verbrennungsmotoren mit zumindest zwei Zylindern, mit einer
Zylinderabschaltung und mit einem variablen Ventiltrieb bekannt. Insbesondere
Verbrennungsmotoren, deren Ventiltrieb Steuerzeiten aufweist, die für einen Betrieb nach dem Miller-Zyklus vorgesehen sind, können in einem Niedriglastbetrieb einen unrunden Motorlauf aufweisen.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit einem konstruktiv einfachen Ventiltrieb, der in einem Niedriglastbetrieb eine hohe Laufruhe aufweist, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein
erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 6 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern, mit einer Zylinderabschaltung, die dazu vorgesehen ist, einen Teil der Zylinder während eines Betriebs abzuschalten, mit einem variablen Ventiltrieb, der dazu vorgesehen ist, zumindest
unterschiedliche Steuerzeiten und/oder Ventilhübe für zumindest einen Teil der Zylinder einzustellen, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zur Steuerung der
Zylinderabschaltung und des variablen Ventiltriebs vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest einen für einen
Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus aufweist, in dem zumindest einer der Zylinder abgeschaltet ist und in dem für zumindest einen der Zylinder Steuerzeiten und/oder ein
Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind. Eine von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung hängt von einer Zylinderleistung und einer Anzahl der aktiven Zylinder ab. Durch Abschaltung von einem Teil der Zylinder in dem
Niedriglastbetrieb können die restlichen Zylinder, soll die Motorleistung konstant gehalten werden, im Vergleich zu einem Betrieb mit allen Zylindern eine höhere Zylinderleistung abgeben. Insbesondere wenn auf eine Einstellung von für einen Niedriglastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten und/oder Ventilhüben verzichtet werden kann, kann eine gleichmäßige Befüllung der aktiven Zylinder mit einem Luft-Kraftstoffgemisch sichergestellt werden, ohne dass konstruktiv aufwendige Maßnahmen erforderlich sind. Ein variabler Ventiltrieb, der dazu vorgesehen ist, zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehene Steuerzeiten und/oder
Ventilhübe einzustellen, ist dabei konstruktiv einfach umzusetzen. Durch eine solche
Ausgestaltung kann somit ein Verbrennungsmotor mit einem konstruktiv einfachen Ventiltrieb bereitgestellt werden, der in einem Niedriglastbetrieb eine hohe Laufruhe aufweist. Unter einer „Zylinderabschaltung" wird insbesondere eine Vorrichtung verstanden, die dazu vorgesehen ist, eine Zündung eines Luft-Kraftstoffgemischs in einem Brennraum des zumindest einen Zylinders auszusetzen. Beispielsweise kann die Zylinderabschaltung dazu vorgesehen sein, eine
Einbringung von Kraftstoff in Brennräume des zumindest einen Zylinders abzuschalten, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine eine Einspritzvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff direkt in die Brennräume einzuspritzen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Zylinderabschaltung dazu vorgesehen ist, eine Befüllung des Brennraums des zumindest einen Zylinders mit einem zündfähigen Luft-Kraftstoffgemisch zu verhindern, beispielsweise durch Verstellung des variablen Ventiltriebs. Unter einer„Steuerzeit" wird insbesondere ein Einlassbeginn, ein Einlassende, ein Auslassbeginn oder ein Auslassende verstanden. Unter den„Steuerzeiten" für einen Zylinder werden der Einlassbeginn und das Einlassende eines Einlassventils des Zylinders sowie der Auslassbeginn und das Auslassende eines Auslassventils des Zylinders verstanden. Ein Zylinder kann mehrere Einlassventile und/oder mehrere Auslassventile aufweisen. Unter einem„Einlassbeginn" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Einlassventil oder, bei mehreren Einlassventilen, das erste Einlassventil öffnet. Unter einem„Einlassende" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Einlassventil oder, bei mehreren Einlassventilen, das letzte Einlassventil schließt. Unter einem„Auslassbeginn" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Auslassventil oder, bei mehreren Auslassventilen, das erste Auslassventil öffnet. Unter einem„Auslassende" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Auslassventil oder, bei mehreren Auslassventilen, das letzte Auslassventil schließt. Vorzugsweise sind die Steuerzeiten auf einen Kurbelwellenwinkel bezogen, wobei ein Kurbelwellenwinkel von 0 Grad einem Beginn des Arbeitszyklus des Zylinders entspricht. Die Arbeitszyklen unterschiedlicher Zylinder können gegeneinander phasenversetzt sein, wobei eine Phasenlage zwischen den Arbeitszyklen unterschiedlicher Zylinder insbesondere von einer Anzahl und einer Anordnung der Zylinder abhängt. Bezogen auf den Arbeitstakt können unterschiedliche Zylinder die gleichen
Steuerzeiten aufweisen. Unter„zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Steuerzeiten für einen Teillastbetrieb oder einen Betrieb mit einer höheren Leistungsabgabe vorgesehen sind. Unter einem
„Niedriglastbetrieb" wird insbesondere ein Betrieb des Verbrennungsmotors verstanden, in dem eine abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung bei höchstens 20 % einer
Motornennleistung des Verbrennungsmotors liegt. Unter einem„Teillastbetrieb" wird insbesondere ein Betrieb des Verbrennungsmotors verstanden, in dem eine abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung zwischen 20 % und 80 % einer Motornennleistung des
Verbrennungsmotors liegt. Unter einem„Volllastbetrieb" wird insbesondere ein Betrieb des Verbrennungsmotors verstanden, in dem eine abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung bei zumindest 80 % einer Motornennleistung des Verbrennungsmotors liegt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, bei einer Umschaltung in den für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus die Steuerzeit und/oder den Ventilhub des zumindest einen aktiven Zylinders in Richtung einer Steuerzeit und/oder eines Ventilhubs zu verstellen, die für einen Volllastbetrieb vorgesehen sind. Dadurch kann die von den aktiven Zylindern abgegebene Zylinderleistung auf die abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung angepasst werden. Insbesondere kann verhindert werden, dass bei einer Umschaltung von dem Teillastbetrieb in den Niedriglastbetrieb sich die abgegebene Motorleistung sprunghaft ändert. Unter einer„Verstellung der Steuerzeit in Richtung einer für einen Volllastbetrieb vorgesehenen Steuerzeit" wird dabei insbesondere eine Verstellung einer Ventilschließzeit des zumindest einen Einlassventils des entsprechenden Zylinders in Richtung Spät verstanden. Unter einer„Verstellung eines Ventilhubs in Richtung eines für einen
Volllastbetrieb vorgesehenen Ventilhubs" wird insbesondere eine Verstellung des Ventilhubs in Richtung eines größeren Ventilhubs verstanden. Bevorzugt sind die Steuerzeiten und/oder der Ventilhub, die für den zumindest einen aktiven Zylinder in dem Betriebsmodus eingestellt sind, für den Volllastbetrieb vorgesehen. Durch Einstellung von Steuerzeiten und/oder eines Ventilhubs, die für den Volllastbetrieb vorgesehen sind, kann mittels des zumindest einen Zylinders ein ruhiger Motorlauf realisiert werden, ohne dass der Verbrennungsmotor einen aufwendig konstruierten Ventiltrieb aufweisen muss, welcher eine exakte Einstellung einer geringen Befüllung der Zylinder ermöglicht. Durch eine solche Ausgestaltung kann somit ein Verbrennungsmotor mit einem konstruktiv einfachen Ventiltrieb bereitgestellt werden, der im Niedriglastbetrieb einen ruhigen Motorlauf aufweist. Unter einer „Befüllung der Zylinder" wird insbesondere eine Befüllung der Brennräume der Zylinder mit einem Luft-Kraftstoffgemisch verstanden, wobei durch Verstellung des Ventiltriebs
insbesondere eine Befüllung der Brennräume mit Brennluft verändert werden kann.
Es wird vorgeschlagen, dass in dem Betriebsmodus als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt ist, das einem Kurbelwellenwinkel von zumindest 470 Grad entspricht. Dadurch kann eine hohe Befüllung der aktiven Zylinder erreicht werden, wodurch der ruhige Motorlauf einfach realisiert werden kann. Je höher eine Befüllung der Zylinder ist, desto geringer ist eine Auswirkung von Schwankungen in der Befüllung. Durch eine Einstellung solcher Einlassventilschließzeiten wird - bezogen auf den Niedriglastbetrieb, in dem alle Zylinder aktiv sind - eine besonders hohe Befüllung der Zylinder erreicht.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, aus einer angeforderten Motorleistung eine Anzahl der in dem Betriebsmodus abzuschaltenden Zylinder zu bestimmen. Dadurch kann erreicht werden, dass der erste Teil der Zylinder mit einer Zylinderleistung betrieben werden kann, die zumindest dem Teillastbetrieb entspricht, während die abgegebene Motorleistung der angeforderten Motorleistung entspricht. Insbesondere ein Leerlauf kann dadurch besonders gut realisiert werden.
Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit zumindest zwei
Zylindern, insbesondere eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, vorgeschlagen, in dem in einem Niedriglastbetrieb zumindest einer der Zylinder abgeschaltet wird und für zumindest einen der Zylinder Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt werden, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind.
Weitere Ausführungsvarianten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisiert einen Verbrennungsmotor 27. Der Verbrennungsmotor umfasst mehrere Zylinder 1, 2, 3, 4, welche jeweils einen Brennraum 7, 8, 9, 10 zur Verbrennung eines Luft-Kraftstoffgemischs und einen in dem Brennraum 7, 8, 9, 10 geführten Kolben 11, 12, 13, 14 aufweisen. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 umfassen jeweils ein oder mehrere Einlassventile 15, 16, 17, 18 sowie ein oder mehrere Auslassventile 19, 20, 21, 22. Die Einlassventile 15, 16, 17, 18 sind für eine Zufuhr von Brennluft zu den Brennräumen 7, 8, 9, 10 der Zylinder 1, 2, 3, 4 vorgesehen. Über die Auslassventile 19, 20, 21, 22 wird ein Abgas, welches durch Verbrennung eines Luft- Kraftstoffgemischs in den Brennräumen 7, 8, 9, 10 entsteht, einem Abgassystem 23 zugeführt.
Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise als ein Gasmotor oder als ein Dieselmotor, insbesondere als ein Dieselmotor zur Verwendung in schweren Landfahrzeugen, in
Schienenfahrzeugen oder in Wasserfahrzeugen, ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung als Dieselmotor umfasst der Verbrennungsmotor vorzugsweise eine Einspritzvorrichtung 24 mit je zumindest einem Injektor je Zylinder 1, 2, 3, 4. Zur Vereinfachung in Fig. 1 ist lediglich einer der Injektoren mit dem Bezugszeichen der Einspritzvorrichtung 24 versehen. Die Injektoren sind dazu vorgesehen, einen Kraftstoff oder ein Zündgemisch in die Brennräume 7, 8, 9, 10 der Zylinder 1, 2, 3, 4 einzubringen. Der Kraftstoff oder das Zündgemisch wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel direkt in den jeweiligen Brennraum 7, 8, 9, 10 eingespritzt. Durch
Kompression wird das Luft-Kraftstoffgemisch in dem jeweiligen Brennraum 7, 8, 9, 10 gezündet. Alternativ, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Gasmotor, kann der Kraftstoff auch mit der Brennluft vermischt werden, bevor die Brennluft den Brennräumen 7, 8, 9, 10 zugeführt wird. Es ist auch denkbar, dass der Verbrennungsmotor eine Zündvorrichtung zur Zündung des Luft-Kraftstoffgemischs aufweist.
Der Verbrennungsmotor ist als ein Schnellläufer ausgebildet. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel weist der Verbrennungsmotor eine Leerlaufdrehzahl von ca. 600 U/min auf. Eine Maximaldrehzahl beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 2200 U/min. Jeder Brennraum 7, 8, 9, 10 des Verbrennungsmotors weist ein Zylindervolumen von 4,77 1 auf. Eine Zylindernennleistung des Verbrennungsmotors beträgt ca. 150 kW. Je nach Bauart kann der Verbrennungsmotor zwischen 8 und 20 Zylinder aufweisen. Der Verbrennungsmotor ist damit für eine Motornennleistung zwischen 1200 kW und 3000 kW vorgesehen. Alternativ kann der Verbrennungsmotor aber auch andere Motordaten aufweisen. Die Motornennleistung, die der Verbrennungsmotor aufweist, entspricht einer Motorleistung von 100 %. Die Motornennleistung des Verbrennungsmotors ist typischerweise als eine Herstellangabe ausgebildet. In einem realen Betrieb kann die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung zumindest kurzzeitig größer sein als die Motornennleistung. Zur Betätigung der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21, 22 umfasst der dargestellte Verbrennungsmotor einen variablen Ventiltrieb 5 mit zumindest einer
Nockenwelle 25, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Vereinfachung der Zeichnung als kombinierte Ein- und Auslassnockenwelle dargestellt ist. Alternativ ist es auch denkbar, für die Einlassventile 15, 16, 17, 18 und die Auslassventile 19, 20, 21, 22 getrennte Nockenwellen vorzusehen. Grundsätzlich kann der Ventiltrieb 5 beliebig ausgestaltet sein.
Die Nockenwelle 25 umfasst zur Betätigung der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der
Auslassventile 19, 20, 21, 22 eine Mehrzahl von Nocken. Jedem der Nocken ist genau eines der Einlassventile 15, 16, 17, 18 oder eines der Auslassventile 19, 20, 21, 22 zugeordnet. Die Nocken weisen Nockenkurven auf, welche die Steuerzeiten und die Ventilhübe der
Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21, 22 festlegen. Die Nocken, die die Einlassventile 15, 16, 17, 18 betätigen, legen einen Einlassbeginn und ein Einlassende für den jeweiligen Zylinder 1, 2, 3, 4 fest. Die Nocken, die die Auslassventile 19, 20, 21, 22 betätigen, legen einen Auslassbeginn und ein Auslassende für den jeweiligen Zylinder 1, 2, 3, 4 fest.
Zur Verstellung der Steuerzeiten, der Ventilhübe und/oder der Ventilspreizungen ist der
Ventiltrieb 5 variabel ausgestaltet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der variable Ventiltrieb 5 eine Verstelleinheit 26, welche dazu vorgesehen ist, die Steuerzeiten und die Ventilhübe der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21 , 22 zu verändern. Der Ventiltrieb 5 ist vollvariabel ausgebildet. Die Verstelleinheit 26 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel je Einlassventil 15, 16, 17, 18 einen Aktor und je
Auslassventil 19, 20, 21, 22 einen Aktor, wobei in Fig. 1 zur Vereinfachung lediglich einer der Aktoren mit dem Bezugszeichen der Verstelleinheit 26 versehen wurde. Die Verstelleinheit 26 ist dazu vorgesehen, die Steuerzeiten und den Ventilhub der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21, 22 einzeln zu verstellen. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Verstelleinheit 26 dazu vorgesehen ist, Steuerzeiten und Ventilhübe mehrerer Einlassventile 15, 16, 17, 18 und/oder mehrerer Auslassventile 19, 20, 21, 22 gemeinsam zu verstellen.
Beispielsweise kann die Verstelleinheit 26 einen Nockenwellensteller zur Verstellung einer Phasenlage der Nockenwelle 25 aufweisen. Grundsätzlich kann der Ventiltrieb 5 auch andere Ausführungsformen aufweisen. Insbesondere sind unterschiedliche mechanische, elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Ausgestaltungen des variablen Ventiltriebs 5 denkbar. In dem dargestellten Ausführungsbespiel ist der variable Ventiltrieb 5 für eine
Ventilhubumschaltung vorgesehen. Die Aktoren sind dazu vorgesehen, eine Kopplung zwischen der Nockenwelle 25 und dem entsprechenden Einlassventil 15, 16, 17, 18 oder Auslassventil 19, 20, 21, 22 zu verändern. Die Aktoren umfassen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einen Geberzylinder, der in Wirkverbindung mit der Nockenwelle 25 steht, einen
Nehmerzylinder, welcher in Wirkverbindung mit dem Einlassventil 15, 16, 17, 18 oder
Auslassventil 19, 20, 21, 22 steht, und eine Hydraulikkammer, über welche eine Bewegung des Nehmerzylinders an den Geberzylinder weitergegeben wird. Weiter umfasst jeder der Aktoren wenigstens ein Steuerventil, über das eine Betriebsmittelmenge innerhalb der Hydraulikkammer verändert werden kann. Der Ventilhub wird durch Veränderung der Betriebsmittelmenge verstellt. In Abhängigkeit von einer Einstellung der Betriebsmittelmenge wird die Nockenkurve vollständig oder lediglich teilweise in einen Ventilhub umgesetzt. Zudem können die
Nehmerzylinder von den Geberzylindern entkoppelt werden, wodurch das entsprechende Einlassventil 15, 16, 17, 18 oder Auslassventil 19, 20, 21, 22 von den zugeordneten Nocken entkoppelt wird. Durch Ansteuerung der Aktoren sind die Steuerzeiten und die Ventilhübe für die unterschiedlichen Zylinder 1, 2, 3, 4 getrennt voneinander verstellbar.
Der Verbrennungsmotor weist weiter eine Zylinderabschaltung auf, die dazu vorgesehen ist, während eines Betriebs einen Teil der Zylinder 1, 2, 3, 4 abzuschalten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zylinderabschaltung durch den variablen Ventiltrieb 5 ausgebildet. Zur Abschaltung von einem der Zylinder 1, 2, 3, 4 werden das dem Zylinder 1, 2, 3, 4
zugeordnete Einlassventil 15, 16, 17, 18 und das dem Zylinder 1, 2, 3, 4 zugeordnete
Auslassventil 19, 20, 21, 22 von der Nockenwelle 25 entkoppelt. Gleichzeitig wird der dem Zylinder 1, 2, 3, 4 zugeordnete Injektor abgeschaltet.
Der Verbrennungsmotor weist eine Steuer- und Regeleinheit 6 auf, die zur Steuerung des variablen Ventiltriebs 5 und der Zylinderabschaltung vorgesehen ist. Die Steuer- und
Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von Betriebsparametern des
Verbrennungsmotors die Aktoren der Verstelleinheit 26 anzusteuern. Um die Steuerzeiten und Ventilhübe unterschiedlicher Zylinder 1 , 2, 3, 4 unabhängig voneinander verstellen zu können, sind die Aktoren einzeln an die Steuer- und Regeleinheit 6 angebunden. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 sind einzeln abschaltbar. Der Verbrennungsmotor weist einen Niedriglastbetrieb, einen Teillastbetrieb und einen
Volllastbetrieb auf. Der Niedriglastbetrieb, der Teillastbetrieb und der Volllastbetrieb
unterscheiden sich durch die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung. In dem Niedriglastbetrieb beträgt die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung höchstens 20 % bezogen auf die Motornennleistung. In dem Teillastbetrieb liegt die von dem
Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung zwischen 20 % und 80 % bezogen auf die Motornennleistung. In dem Volllastbetrieb liegt die abgegebene Motorleistung bei zumindest 80 % bezogen auf die Motornennleistung. Analog weisen die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 eine Zylinderleistung auf, die bezogen auf die Zylindernennleistung angegeben werden kann. Sind sämtliche Zylinder 1, 2, 3, 4 des
Verbrennungsmotors aktiv, entspricht die Zylinderleistung der Motorleistung. Ist ein Teil der Zylinder 1, 2, 3, 4 abgeschaltet, ist die Zylinderleistung der einzelnen aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 größer als die Motorleistung, wobei die Zylinderleistung in Prozent der Zylindernennleistung angegeben ist und die Motorleistung in Prozent der Motornennleistung angegeben ist.
Die Steuer- und Regeleinheit 6 weist einen für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen
Betriebsmodus auf, in dem zumindest einer der Zylinder 1, 2, 3, 4 abgeschaltet ist und in dem gleichzeitig für zumindest einen der aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 Steuerzeiten und ein Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für den Teillastbetrieb vorgesehen sind. In dem Niedriglastbetrieb liegt die Motorleistung bei höchstens 20 % der Motornennleistung. Die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 weisen in dem Betriebsmodus eine Zylinderleistung auf, die zumindest 20 % der
Zylindernennleistung beträgt. Die Steuerzeiten und die Ventilhübe, die für die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 in dem
Betriebsmodus eingestellt sind, entsprechen den Steuerzeiten und den Ventilhüben, die auch bei einem Teillastbetrieb oder einem Volllastbetrieb für die Zylinder 1, 2, 3, 4 eingestellt sind. Der dargestellte variable Ventiltrieb 5 ist zu einer kontinuierlichen Verstellung der Steuerzeiten und der Ventilhübe vorgesehen. Ändert sich während eines Betriebs die abgegebene Motorleistung, werden die Steuerzeiten und/oder die Ventilhübe entsprechend verstellt.
Die Steuer- und Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, bei einer Umschaltung in den für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus die Steuerzeit und den Ventilhub des zumindest einen aktiven Zylinders 1, 2, 3, 4 in Richtung einer Steuerzeit und eines Ventilhubs zu verstellen, die für einen Volllastbetrieb vorgesehen sind. Die Verstellung der Steuerzeiten und des
Ventilhubs erfolgt zeitgleich mit der Abschaltung von einem Teil der Zylinder 1, 2, 3, 4. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 der Brennkraftmaschine sind damit in zwei Gruppen unterteilbar. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 der ersten Gruppe sind in dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus abgeschaltet. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 der zweiten Gruppe stellen in dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus eine Zylinderleistung bereit, die einem Teillastbetrieb oder einem Volllastbetrieb entspricht.
Wird in dem Volllastbetrieb oder dem Teillastbetrieb die Motorleistung reduziert, werden zunächst die Steuerzeiten und die Ventilhübe in Richtung von Steuerzeiten und Ventilhüben, die für eine kleinere Motorleistung vorgesehen sind, verstellt. Bei einer Reduzierung der
Motorleistung wird beispielsweise das Einlassende in Richtung Früh verstellt, um eine Befüllung der Zylinder 1, 2, 3, 4 mit Brennluft zu verringern. Gleichzeitig wird eine Menge des
eingebrachten Kraftstoffs reduziert.
Bei der Umschaltung von dem Teillastbetrieb in den Niedriglastbetrieb wird zumindest einer der Zylinder 1, 2, 3, 4 abgeschaltet. Gleichzeitig wird das Einlassende der aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 in Richtung Spät verstellt, um die Befüllung der Zylinder 1, 2, 3, 4 zu erhöhen. Die Menge des eingebrachten Kraftstoffs wird erhöht. Die Zylinderleistung der Zylinder 1, 2, 3, 4, die in dem Niedriglastbetrieb aktiv ist, erhöht sich bei der Umschaltung von dem Teillastbetrieb in den Niedriglastbetrieb. Die von den aktiven Zylindern 1, 2, 3, 4 abgegebene Zylinderleistung kompensiert dabei die fehlende Zylinderleistung der abgeschalteten Zylinder 1, 2, 3, 4.
Die Steuerzeiten und der Ventilhub, die für den oder die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 in dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus eingestellt sind, sind für den Volllastbetrieb vorgesehen. Die Zylinderleistung der aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 beträgt in dem Teillastbetrieb zumindest 80 % der Zylindernennleistung. Die für den Volllastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten unterscheiden sich insbesondere durch das Einlassende von den für den Teillastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten. Zusätzlich können sich die Steuerzeiten auch durch den
Einlassbeginn, den Auslassbeginn oder das Auslassende unterscheiden. Der Ventiltrieb 5 ist insbesondere dazu vorgesehen, lediglich die für den Teillastbetrieb und den Volllastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten und Ventilhübe einzustellen, vorzugsweise aufgrund einer
entsprechenden Ausgestaltung der Verstelleinheit 26 und/oder einer entsprechenden
Programmierung der Steuer- und Regel einheit 6. In dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus ist als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt, das einem Kurbelwellenwinkel von zumindest 470 Grad entspricht. Vorzugsweise entspricht das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel zwischen 480 Grad und 490 Grad. Die Einlassventile 15, 16, 17, 18 schließen, bevor der Kolben 11, 12, 13, 14 des entsprechenden Zylinders 1, 2, 3, 4 einen unteren Totpunkt durchläuft. Der Verbrennungsmotor ist für einen Betrieb nach einem Miller-Zyklus vorgesehen. Der untere Totpunkt, vor dem die Einlassventile 15, 16, 17, 18 schließen, entspricht dabei einem Kurbelwellenwinkel von 540 Grad.
In dem Teillastbetrieb ist als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt, das typischerweise einem Kurbelwellenwinkel zwischen 450 Grad und 460 Grad entspricht. Die Umschaltung in den
Niedriglastbetrieb erfolgt vorzugsweise, wenn das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel von 450 Grad entspricht. Steuerzeiten, bei denen das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel kleiner als 450 Grad entspricht, werden vermieden. Es ist lediglich eine Einstellung von Steuerzeiten vorgesehen, bei denen das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel zwischen 450 Grad und 490 Grad entspricht.
Die Steuer- und Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, aus einer angeforderten Motorleistung eine Anzahl der in dem Betriebsmodus abzuschaltenden Zylinder 1, 2, 3, 4 zu bestimmen. Die Anzahl der abgeschalteten Zylinder 1, 2, 3, 4 hängt dabei insbesondere von der Anzahl der Zylinder 1, 2, 3, 4 insgesamt ab. Weitere Daten, insbesondere Daten der Verbrennungsmaschine, können in eine Bestimmung der Anzahl der abzuschaltenden Zylinder 1, 2, 3, 4 eingehen. Die Steuer- und Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, zumindest so viele Zylinder 1, 2, 3, 4 abzuschalten, dass die Zylinderleistung der verbleibenden Zylinder 1, 2, 3, 4 zumindest 50 % der Zylindernennleistung beträgt. Es ist auch denkbar, dass in der Steuer- und Regeleinheit 6 andere Kriterien hinterlegt sind.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern (1 , 2, 3, 4), mit einer
Zylinderabschaltung, die dazu vorgesehen ist, einen Teil der Zylinder (1, 2, 3, 4) während eines Betriebs abzuschalten, mit einem variablen Ventiltrieb (5), der dazu vorgesehen ist, zumindest unterschiedliche Steuerzeiten und/oder Ventilhübe für zumindest einen Teil der Zylinder (1, 2, 3, 4) einzustellen, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (6), die zur Steuerung der
Zylinderabschaltung und des variablen Ventiltriebs (5) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) zumindest einen für einen Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus aufweist, in dem zumindest einer der Zylinder (1, 2, 3, 4) abgeschaltet ist und in dem für zumindest einen der Zylinder (1, 2, 3, 4) Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) dazu vorgesehen ist, bei einer Umschaltung in den für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus die Steuerzeit und/oder den Ventilhub des zumindest einen aktiven Zylinders (1, 2, 3, 4) in Richtung einer Steuerzeit und/oder eines Ventilhubs zu verstellen, die für einen Volllastbetrieb vorgesehen sind.
3. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerzeiten und/oder der Ventilhub, die für den zumindest einen aktiven Zylinder (1, 2, 3, 4) in dem Betriebsmodus eingestellt sind, für den Volllastbetrieb vorgesehen sind.
4. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Betriebsmodus als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt ist, das einem
Kurbelwellenwinkel von zumindest 470 Grad entspricht.
5. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) dazu vorgesehen ist, aus einer angeforderten Motorleistung eine Anzahl der in dem Betriebsmodus abzuschaltenden Zylinder (1, 2, 3, 4) zu bestimmen.
6. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit zumindest zwei Zylindern (1, 2, 3, 4), insbesondere eines Verbrennungsmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem in einem Niedriglastbetrieb zumindest einer der Zylinder (1, 2, 3, 4) abgeschaltet wird und in dem für zumindest einen der Zylinder (1, 2, 3, 4) Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt werden, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind.
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