DE102014204447B4

DE102014204447B4 - Engine operation method and motor vehicle

Info

Publication number: DE102014204447B4
Application number: DE102014204447.2A
Authority: DE
Inventors: Albert Breuer; Guohui Chen; Thomas Lorenz; Klaus Moritz Springer; Helmut Ruhland
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: DE102014204447A1; CN104343550A

Abstract

Motorbetriebsverfahren (20) zum Betreiben eines mehrere Zylinder aufweisenden Hubkolbenmotors (11), der ausgebildet ist, zumindest einen der Zylinder als Bereitschaftszylinder (12) entweder in einem Lastmodus oder in einem Abschaltmodus zu betreiben, während gleichzeitig zumindest ein anderer der mehreren Zylinder im Lastmodus betrieben wird, wobei ein im Lastmodus betriebener Zylinder mit Kraftstoff versorgt wird und ein im Abschaltmodus betriebener Zylinder nicht mit Kraftstoff versorgt wird, bei dem zumindest der Bereitschaftszylinder (12) im Abschaltmodus betrieben wird, während zumindest ein anderer der mehreren Zylinder im Lastmodus betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Abschaltmodus ein Auslassventil (14) des Bereitschaftszylinders (12) mit einem kleineren Maximalhub (28) geöffnet wird als ein Maximalhub (26), mit dem das Auslassventil (14) des Bereitschaftszylinders (12) im Lastmodus geöffnet wird, während ein Einlassventil (13) des Bereitschaftszylinders (12) im Abschaltmodus geschlossen bleibt.An engine operating method (20) for operating a multi-cylinder reciprocating engine (11) configured to operate at least one of the cylinders as a standby cylinder (12) in either a load mode or a shutdown mode while at least another of the plurality of cylinders is operating in load mode wherein a cylinder operated in the load mode is fueled and a cylinder operated in the shutdown mode is not fueled, wherein at least the standby cylinder (12) is operated in the shutdown mode while at least one other of the plurality of cylinders is operated in the load mode characterized in that in the shutdown mode, an exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened with a smaller maximum stroke (28) than a maximum stroke (26), with the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened in the load mode, while a Inlet valve (13) of the standby cylinder (12) in Shutdown mode remains closed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorbetriebsverfahren zum Betreiben eines mehrere Zylinder aufweisenden Hubkolbenmotors, der über eine Zylinderabschaltung verfügt. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches zur Ausübung des Motorbetriebsverfahrens ausgebildet ist.The present invention relates to an engine operating method for operating a multi-cylinder reciprocating engine having a cylinder deactivation. In addition, the present invention relates to a motor vehicle which is designed to exercise the engine operating method.

Bei Hubkolbenmotoren mit mehreren Zylindern ist es bekannt, eine sogenannte Zylinderabschaltung zu betreiben, um Kraftstoffverbrauch sowie Emissionen zu senken. Dabei werden einzelne Zylinder des Hubkolbenmotors dadurch abgeschaltet, dass sie nicht mit Kraftstoff versorgt werden.In reciprocating engines with multiple cylinders, it is known to operate a so-called cylinder shutdown to reduce fuel consumption and emissions. In this case, individual cylinders of the reciprocating engine are switched off in that they are not supplied with fuel.

Die DE 10 2005 010 673 A1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, mittels welchem ausgehend von einem Leerlauf ein erheblich verkürztes Ansprechverhalten einer Brennkraftmaschine auf eine Lastanforderung gewährleistet werden soll. Dazu wird während des Leerlaufbetriebs bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eine erste Gruppe von Zylindern befeuert und eine zweite Gruppe von Zylindern unbefeuert betrieben. Der Ventilantrieb kann teil- oder vollvariabel, mit veränderbaren Steuerzeiten und/oder veränderbaren Ventilhüben für Einlass und/oder Auslassventil, ausgebildet sein. Ein vollvariabler Ventiltrieb findet Anwendung, der sowohl im Hinblick auf Steuerzeit als auch im Hinblick auf seinen Ventilhub veränderbar ist.The DE 10 2005 010 673 A1 shows a method for operating a multi-cylinder internal combustion engine, by means of which, starting from an idle, a considerably shortened response of an internal combustion engine to a load request is to be ensured. For this purpose, during idle operation in a multi-cylinder internal combustion engine, a first group of cylinders is fired and a second group of cylinders operated unfired. The valve drive may be partially or fully variable, with variable timing and / or variable valve lifts for inlet and / or outlet valve, be formed. A fully variable valve train is used, which is variable both in terms of timing and in terms of its valve lift.

Auch die US 5 271 229 A widmet sich der Lösung des verbesserten Ansprechverhaltens und offenbart dazu ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung. Das Verfahren zum Betreiben eines Motors, der mehrere Brennkammern, einen Einlasskanal und einen Auslasskanal für jede der Brennkammern, einen Turbolader mit einem Kompressor einer Turbine und einem bestimmten Drucklevel, einen hin-und-her bewegbaren Kolben in jeder der Brennkammern aufweist, umfasst die Schritte: Überwachung des Betriebszustandes des Motors, Ausgabe eines Steuersignals zu einer Einlassmittel und einer Auslassmittel, Betätigung jedes der Einlassmittel und das Auslassmittel unabhängig voneinander in Reaktion auf ein Steuersignal, Betätigung der Einlassmittel einer gewählten Untergruppe der Brennkammern während jedes Einlass-und Expansionstaktes zur Ermöglichung des Flusses von Luft in die Verbrennungskammern, und Betätigen der Auslassmittel der gewählten Untermenge der Brennkammern während jedes Kompressions-und Auslasstakts zur Erhöhung der Luftströmung durch die Turbine und der Erhöhung des Ladedruckpegels.Also the US 5 271 229 A deals with the solution of the improved response and discloses a method and a corresponding device. The method of operating an engine having a plurality of combustion chambers, an intake passage and an exhaust passage for each of the combustion chambers, a turbocharger with a compressor of a turbine and a certain pressure level, a reciprocating piston in each of the combustion chambers comprises the steps Monitoring the operating condition of the engine, outputting a control signal to an inlet means and an outlet means, actuating each of the inlet means and the outlet means independently in response to a control signal, actuating the inlet means of a selected subset of the combustors during each inlet and expansion stroke to allow flow of air into the combustion chambers, and actuating the exhaust means of the selected subset of combustors during each compression and exhaust stroke to increase the flow of air through the turbine and increase the boost pressure level.

Die DE 33 16 446 A1 betrifft einen Vierzylinder-Verbrennungsmotor, mit zwei Zylindern, die während Betriebsbedingungen des Motors sowohl mit leichter als auch mit hoher Last betrieben werden, zwei weiteren Zylindern, die während einer Betriebsbedingung des Motors mit leichter Last abgeschaltet werden, einem Ventilmechanismus für die abgeschalteten Zylinder, welcher während des Motor-Betriebszustandes mit leichter Last wirksam ist, und einer Steuereinrichtung, um den Ventilmechanismus so anzusteuern, dass er den abgeschalteten Zylinder mit einer Luftmenge speist, und zwar während eines Ventil-Öffnungszeitraumes, der im Bereich der unteren Totpunktposition des abgeschalteten Zylinders liegt.The DE 33 16 446 A1 relates to a four-cylinder internal combustion engine, with two cylinders operating at both light and high load during engine operating conditions, two other cylinders which are shut down during light engine load operating condition, a deactivated cylinder valve mechanism during the engine operating state with light load, and control means for driving the valve mechanism to supply the deactivated cylinder with an air amount during a valve opening period which is in the range of the bottom dead center position of the deactivated cylinder.

Während einer Zylinderabschaltung verfahren die Kolben weiterhin im Zylinder. Durch die Bewegungen des Kolbens kann insbesondere im unteren Totpunkt des Kolbens ein Druck im abgeschalteten Zylinder entstehen, der niedriger als ein Druck im Kurbelgehäuse ist, wenn zu diesem Zeitpunkt die Ventile geschlossen sind. Diese Druckdifferenz kann zu Leckagen führen und Öl aus dem Kurbelgehäuse in den abgeschalteten Zylinder ziehen. Daraus können unerwünschte Betriebszustände und erhöhte Emissionswerte im weiteren Betrieb des Hubkolbenmotors resultieren.During a cylinder deactivation, the pistons continue to move in the cylinder. As a result of the movements of the piston, a pressure in the deactivated cylinder can arise, in particular at the bottom dead center of the piston, which pressure is lower than a pressure in the crankcase, if the valves are closed at this time. This pressure difference can lead to leaks and pull oil from the crankcase into the deactivated cylinder. This can result in undesirable operating conditions and increased emission levels in the further operation of the reciprocating engine.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorbetriebsverfahren bereitzustellen, mit dem die vorgenannten Nachteile behoben sind sowie ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches ausgebildet ist, das Motorbetriebsverfahren auszuführen.The present invention has for its object to provide an engine operating method, with which the aforementioned disadvantages are eliminated and to provide a motor vehicle, which is designed to carry out the engine operating method.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Motorbetriebsverfahren nach Anspruch 1 sowie einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.This object is achieved with an engine operating method according to claim 1 and a motor vehicle according to claim 7. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Bei dem erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahren zum Betreiben eines mehrere Zylinder aufweisenden Hubkolbenmotors wird zumindest ein Bereitschaftszylinder in einem Abschaltmodus betrieben, während zumindest ein anderer der mehreren Zylinder in einem Lastmodus betrieben wird. Der Hubkolbenmotor ist dazu ausgebildet, zumindest einen der Zylinder als Bereitschaftszylinder entweder im Lastmodus oder im Abschaltmodus zu betreiben, während gleichzeitig zumindest ein anderer der mehreren Zylinder im Lastmodus betrieben wird. Ein im Lastmodus betriebener Zylinder wird mit Kraftstoff versorgt und ein im Abschaltmodus betriebener Zylinder wird nicht mit Kraftstoff versorgt. Beim erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahren wird ein Auslassventil des Bereitschaftszylinders mit einem kleineren Maximalhub geöffnet als ein Maximalhub, mit dem das Auslassventil des Bereitschaftszylinders im Lastmodus geöffnet wird, während ein Einlassventil des Bereitschaftszylinders im Abschaltmodus geschlossen bleibt.In the engine operating method of the invention for operating a multi-cylinder reciprocating engine, at least one standby cylinder is operated in a shutdown mode while at least one other of the plurality of cylinders is operated in a load mode. The reciprocating engine is configured to operate at least one of the cylinders as a standby cylinder in either the load mode or the shutdown mode while simultaneously operating at least one other of the plurality of cylinders in the load mode. A cylinder operated in load mode is fueled and a cylinder operating in shutdown mode is not fueled. In the engine operation method of the present invention, an exhaust valve of the standby cylinder is opened with a smaller maximum stroke than a maximum stroke with which the exhaust valve of the standby cylinder is opened in the load mode while an intake valve of the standby cylinder remains closed in the shutdown mode.

Damit ist vorteilhaft ein Druckausgleich im abgeschalteten Bereitschaftszylinder möglich und verhindert, dass sich im Bereitschaftszylinder im Abschaltmodus ein Unterdruck gegenüber dem Kurbelgehäuse des Hubkolbenmotors aufbaut und Leckagen entstehen. This advantageously makes it possible to equalize the pressure in the deactivated standby cylinder and to prevent a negative pressure from building up in the standby cylinder in the shutdown mode relative to the crankcase of the reciprocating engine and resulting in leaks.

Der kleinere Maximalhub genügt für einen Druckausgleich im abgeschalteten Bereitschaftszylinder und für ein Spülen mit heißen Abgasen. Gleichzeitig wird mit dem kleineren Maximalhub weniger Arbeit verrichtet und die Effizienz des Hubkolbenmotors verbessert.The smaller maximum stroke is sufficient for pressure equalization in the deactivated standby cylinder and for flushing with hot exhaust gases. At the same time, less work is done with the smaller maximum stroke and the efficiency of the reciprocating engine is improved.

Dadurch, dass das Auslassventil geöffnet wird, können heiße Abgase der im Lastmodus betriebenen Zylinder in den abgeschalteten Bereitschaftszylinder gelangen und diesen aufheizen beziehungsweise eine Abkühlung des Bereitschaftszylinders verhindern.Characterized in that the exhaust valve is opened, hot exhaust gases of the cylinder operated in the load mode can get into the disabled standby cylinder and heat it or prevent cooling of the standby cylinder.

In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahrens beträgt der Maximalhub des Auslassventils des Bereitschaftszylinders im Abschaltmodus 5 Prozent bis 15 Prozent, des Maximalhubs des Auslassventils des Bereitschaftszylinders im Lastmodus.In an advantageous embodiment of the engine operating method according to the invention, the maximum lift of the exhaust valve of the standby cylinder is in the shutdown mode 5 Percent to 15 percent of the maximum lift of the discharge valve of the standby cylinder in load mode.

Der Bereich zwischen 5 Prozent bis 15 Prozent des Maximalhubs des Auslassventils im Lastmodus ist besonders günstig.The range between 5 percent to 15 percent of the maximum lift of the exhaust valve in load mode is particularly favorable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahrens wird das Auslassventil des Bereitschaftszylinders im Abschaltmodus für eine kürzere Öffnungsdauer geöffnet als eine Öffnungsdauer, für die das Auslassventil des Bereitschaftszylinders im Lastmodus geöffnet wird. Insbesondere beträgt die Öffnungsdauer des Auslassventils des Bereitschaftszylinders im Abschaltmodus 15 Prozent bis 25 Prozent der Öffnungsdauer des Auslassventils des Bereitschaftszylinders im Lastmodus.In a further advantageous embodiment of the engine operating method according to the invention, the discharge valve of the standby cylinder is opened in the shutdown mode for a shorter opening duration than an opening duration for which the discharge valve of the standby cylinder is opened in the load mode. Specifically, the opening duration of the standby cylinder exhaust valve in the shutdown mode is 15 percent to 25 percent of the opening duration of the standby cylinder exhaust valve in the load mode.

Die kürzere Öffnungsdauer genügt für einen Druckausgleich im abgeschalteten Bereitschaftszylinder und für ein Spülen mit heißen Abgasen. Gleichzeitig wird mit der kürzeren Öffnungsdauer weniger Arbeit verrichtet und die Effizienz des Hubkolbenmotors verbessert Der Bereich zwischen 15 Prozent bis 25 Prozent der Öffnungsdauer des Auslassventils im Lastmodus ist besonders günstig.The shorter opening time is sufficient for pressure equalization in the deactivated standby cylinder and for flushing with hot exhaust gases. At the same time, less work is done with the shorter opening time and the efficiency of the reciprocating engine is improved. The range between 15 percent to 25 percent of the opening duration of the exhaust valve in load mode is particularly favorable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahren wird das Auslassventil des Bereitschaftszylinders im Abschaltmodus in der Weise geöffnet, dass das Auslassventil des Bereitschaftszylinders seinen Maximalhub bei einem anderen Kurbelwinkel erreicht als dem Kurbelwinkel, bei dem das Auslassventil des Bereitschaftszylinders seinen Maximalhub im Lastmodus erreicht. Insbesondere ist der Kurbelwinkel des Auslassventils des Bereitschaftszylinders beim Erreichen des Maximalhubs im Abschaltmodus 30 Grad bis 90 Grad kleiner als der Kurbelwinkel des Auslassventils des Bereitschaftszylinders beim Erreichen des Maximalhubs im Lastmodus.In a further advantageous embodiment of the engine operating method according to the invention, the exhaust valve of the standby cylinder is opened in the shutdown mode in such a way that the exhaust valve of the standby cylinder reaches its maximum stroke at a different crank angle than the crank angle at which the exhaust valve of the standby cylinder reaches its maximum stroke in the load mode. Specifically, the crank angle of the exhaust valve of the standby cylinder upon reaching the maximum stroke in the shutdown mode is 30 degrees to 90 degrees smaller than the crank angle of the exhaust valve of the standby cylinder upon reaching the maximum lift in the load mode.

Durch den verschobenen Zeitpunkt der Öffnung kann der Druckausgleich insbesondere nahe des unteren Totpunkts des Kolbens im Bereitschaftszylinder stattfinden. In dieser Kolbenposition wäre der zu erwartende Unterdruck am größten. Eine Öffnung eines der Ventile ist an dieser Stelle des Kolbens somit am wirkungsvollsten und die Öffnungsdauer sowie der Maximalhub des Ventils können dadurch geringer ausfallen.Due to the shifted time of the opening of the pressure compensation can take place in particular near the bottom dead center of the piston in the standby cylinder. In this piston position, the expected negative pressure would be greatest. An opening of one of the valves is thus most effective at this point of the piston and the opening duration and the maximum stroke of the valve can be reduced thereby.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist einen mehrere Zylinder umfassenden Hubkolbenmotor auf. Dabei ist der Hubkolbenmotor ausgebildet, zumindest einen der Zylinder als Bereitschaftszylinder entweder in einem Lastmodus oder in einem Abschaltmodus zu betreiben, während gleichzeitig zumindest ein anderer der mehreren Zylinder im Lastmodus betrieben wird, wobei ein im Lastmodus betriebener Zylinder mit Kraftstoff versorgt wird und ein im Abschaltmodus betriebener Zylinder nicht mit Kraftstoff versorgt wird. Der der Hubkolbenmotor weist zudem je Zylinder zumindest ein Einlassventil und ein Auslassventil auf und der Hubkolbenmotor ist ausgebildet, das erfindungsgemäße Motorbetriebsverfahren auszuführen.The motor vehicle according to the invention has a reciprocating piston engine comprising several cylinders. In this case, the reciprocating engine is configured to operate at least one of the cylinders as a standby cylinder in either a load mode or a shutdown mode while simultaneously operating at least one other of the plurality of cylinders in load mode, fueling a cylinder operated in load mode and powering off mode operated cylinder is not supplied with fuel. The reciprocating engine also has at least one inlet valve and one outlet valve per cylinder and the reciprocating engine is designed to carry out the engine operating method according to the invention.

Damit ist ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches durch die Vorteile des erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahrens begünstigt ist.Thus, a motor vehicle is provided, which is favored by the advantages of the engine operating method according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug; und
2 ein erfindungsgemäßes Motorbetriebsverfahren.

Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 a motor vehicle according to the invention; and
2 an engine operating method according to the invention.

In der 1 ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 10 in einer beispielhaften Ausgestaltung in einer Schnittdarstellung skizziert. Das Kraftfahrzeug 10 weist erfindungsgemäß einen Hubkolbenmotor 11 mit mehreren Zylindern auf. In der gezeigten Ausgestaltung verfügt das Kraftfahrzeug 10 über einen quer eingebauten Reihenmotor 11 mit vier Zylindern. Erfindungsgemäß sind auch andere Konfigurationen denkbar, beispielsweise eine V-Anordnung der Zylinder. In jedem Zylinder ist wie üblich ein Kolben 16 angeordnet. Der Kolben 16 ist über ein Pleuel 19 mit einer in einem Kurbelgehäuse 18 gelagerten Kurbelwelle 17 verbunden. Gesteuert beziehungsweise geregelt wird der Hubkolbenmotor 11 von einem Motorsteuergerät 15.In the 1 is the motor vehicle according to the invention 10 sketched in an exemplary embodiment in a sectional view. The car 10 has according to the invention a reciprocating engine 11 with several cylinders on. In the embodiment shown, the motor vehicle has 10 via a transversely mounted in-line engine 11 with four cylinders. According to the invention, other configurations are also conceivable, for example a V arrangement of the cylinders. In each cylinder is as usual a piston 16 arranged. The piston 16 is over a connecting rod 19 with one in a crankcase 18 stored crankshaft 17 connected. Controlled respectively the reciprocating motor is regulated 11 from an engine control unit 15 ,

Der Hubkolbenmotor 11 weist erfindungsgemäß je Zylinder zumindest ein Einlassventil 13 und ein Auslassventil 14 auf. Die Ventile 13, 14 werden bevorzugt von einer mit der Kurbelwelle 17 in Wirkverbindung stehenden Nockenwelle gesteuert, wie es weit verbreitet ist.The reciprocating engine 11 According to the invention, each cylinder has at least one inlet valve 13 and an exhaust valve 14 on. The valves 13 . 14 are preferred by one with the crankshaft 17 controlled in operative connection camshaft, as it is widely used.

Der Hubkolbenmotor 11 ist bevorzugt ein Viertaktmotor. Der Hubkolbenmotor 11 ist erfindungsgemäß ausgebildet, zumindest einen der Zylinder als Bereitschaftszylinder 12 entweder in einem Lastmodus oder in einem Abschaltmodus zu betreiben, während gleichzeitig zumindest ein anderer der mehreren Zylinder im Lastmodus betrieben wird. Lastmodus bedeutet hier, dass der im Lastmodus betriebene Zylinder im entsprechenden Arbeitstakt mit Kraftstoff versorgt wird. Abschaltmodus bedeutet hier, dass der im Abschaltmodus betriebene Zylinder im entsprechenden Arbeitstakt nicht mit Kraftstoff versorgt wird. Verfügt der Hubkolbenmotor 11 als Viertaktmotor über eine Kanaleinspritzung ist der entsprechende Arbeitstakt der Ansaugtakt, verfügt der Hubkolbenmotor 11 über eine Direkteinspritzung kann der entsprechende Arbeitstakt auch der Verdichtungstakt sein.The reciprocating engine 11 is preferably a four-stroke engine. The reciprocating engine 11 is formed according to the invention, at least one of the cylinders as a standby cylinder 12 operate in either a load mode or a shutdown mode while simultaneously operating at least one other of the plurality of cylinders in load mode. Load mode here means that the cylinder operated in load mode is supplied with fuel in the corresponding power stroke. Shutdown mode here means that the cylinder operated in the shutdown mode is not supplied with fuel in the corresponding power stroke. Has the reciprocating engine 11 as a four-stroke engine via a port injection, the corresponding power stroke is the intake stroke, has the reciprocating engine 11 via a direct injection, the corresponding power stroke can also be the compression stroke.

Die Nichtversorgung von Zylindern mit Kraftstoff ist als sogenannte Zylinderabschaltung bekannt. Der Hubkolbenmotor 11 verfügt über eine derartige Zylinderabschaltung. Der Hubkolbenmotor 11 umfasst entsprechende Vorrichtungen zur Ausführung der Zylinderabschaltung. Beispielsweise kann die Nockenwelle des Hubkolbenmotors 11 verschiebbar sein, sodass die Ventile 13, 14 je nach Modi mit verschiedenen Nocken in Wirkverbindung stehen. Es ist erfindungsgemäß auch vorstellbar, dass die Ventile 13, 14 elektrohydraulisch gesteuert werden.The non-supply of cylinders with fuel is known as so-called cylinder deactivation. The reciprocating engine 11 has such a cylinder deactivation. The reciprocating engine 11 includes corresponding devices for performing the cylinder deactivation. For example, the camshaft of the reciprocating engine 11 be slidable, so the valves 13 . 14 depending on the modes with different cams in operative connection. It is also conceivable according to the invention that the valves 13 . 14 be controlled electro-hydraulically.

Bei herkömmlichen Zylinderabschaltsystemen bleiben die Ventile 13, 14 im Abschaltmodus komplett geschlossen. Durch die Bewegung des Kolbens 16 im Zylinder kann dadurch im Zylinder ein Druck entstehen, der geringer ist als der herrschende Druck im Kurbelgehäuse 18. Dadurch kann es zu Leckagen kommen und Öl aus dem Kurbelgehäuse 18 in den Zylinder gezogen werden. Zudem kann sich eine Zylinderabschaltung nach herkömmlicher Art ungünstig auf die thermische Situation des Hubkolbenmotors auswirken und den im Ausschaltmodus befindlichen Zylinder ungewollt stark abkühlen. Der erfindungsgemäße Hubkolbenmotor 11 verhindert diese Erscheinungen dadurch, dass er ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Motorbetriebsverfahren 20 auszuführen.In conventional Zylinderabschaltsystemen remain the valves 13 . 14 completely closed in shutdown mode. By the movement of the piston 16 In the cylinder, this can result in a pressure in the cylinder, which is lower than the prevailing pressure in the crankcase 18 , This can cause leakage and oil from the crankcase 18 be pulled into the cylinder. In addition, a cylinder shutdown according to conventional manner can adversely affect the thermal situation of the reciprocating engine and cool down the cylinder located in the off mode unintentionally strong. The reciprocating piston engine according to the invention 11 prevents these phenomena in that it is formed, an engine operating method according to the invention 20 perform.

Das erfindungsgemäße Motorbetriebsverfahren 20 ist zum Betreiben des Hubkolbenmotors 11 geeignet. Erfindungsgemäß wird beim Motorbetriebsverfahren 20 im Abschaltmodus ein Auslassventil 14 des Bereitschaftszylinders 12 geöffnet, während ein Einlassventil 13 des Bereitschaftszylinders 1) im Abschaltmodus geschlossen bleibt.The engine operating method according to the invention 20 is to operate the reciprocating engine 11 suitable. According to the invention, the engine operating method 20 in shutdown mode an exhaust valve 14 of the standby cylinder 12 opened while an inlet valve 13 of the standby cylinder 1 ) remains closed in shutdown mode.

Das erfindungsgemäße Motorbetriebsverfahren 20 ist in der 2 in einer beispielhaften Ausführung veranschaulicht. Eine vertikale Achse des Diagramms gibt einen Ventilhub 21 in Millimeter an und eine horizontale Ache des Diagramms gibt einen Kurbelwinkel 22 der Kurbelwelle 17 in Grad an.The engine operating method according to the invention 20 is in the 2 illustrated in an exemplary embodiment. A vertical axis of the diagram indicates a valve lift 21 in millimeters and a horizontal axis of the graph gives a crank angle 22 the crankshaft 17 in degrees.

Beim erfindungsgemäßen Motorbetriebsverfahren 20 wird zumindest der Bereitschaftszylinder 12 im Abschaltmodus betrieben, während zumindest ein anderer der Zylinder im Lastmodus betrieben wird. In der 2 sind die Ventilhubverläufe 23, 24, 25 des Einlassventils 13 und des Auslassventils 14 des Bereitschaftszylinders 12 in beiden Modi übereinander abgebildet. Im Lastmodus weist das Auslassventil 14 einen Auslassventillasthubverlauf 23 und das Einlassventil einen Einlassventillasthubverlauf 24 auf.In the engine operating method according to the invention 20 will at least be the standby cylinder 12 operated in the shutdown mode, while at least one other of the cylinders is operated in load mode. In the 2 are the valve lift curves 23 . 24 . 25 of the inlet valve 13 and the exhaust valve 14 of the standby cylinder 12 mapped in both modes. In load mode, the exhaust valve points 14 an exhaust valve lift stroke 23 and the intake valve has an intake valve lift course 24 on.

Das Auslassventil 14 erreicht im Lastmodus in der gezeigten Ausführung einen Auslassventillastmaximalhub 26 zwischen 7 mm und 8 mm bei einem Kurbelwinkel 22 von etwa 240 Grad. Das Auslassventil 14 wird hier in einem Bereich des Kurbelwinkels 22 von etwa 120 Grad bis etwa 400 Grad geöffnet. Das Auslassventil 14 wird somit im Lastmodus über eine Kurbelwinkeländerung von etwa 280 Grad geöffnet.The outlet valve 14 reaches a Auslassventillastmaximalhub in load mode in the embodiment shown 26 between 7 mm and 8 mm at a crank angle 22 from about 240 degrees. The outlet valve 14 is here in a range of the crank angle 22 from about 120 degrees to about 400 degrees. The outlet valve 14 is thus opened in load mode via a crank angle change of about 280 degrees.

Das Einlassventil 13 erreicht im Lastmodus in der gezeigten Ausführung einen Einlassventillastmaximalhub 27 zwischen 7 mm und 8 mm bei einem Kurbelwinkel 22 von etwa 460 Grad. Das Einlassventil 13 wird hier in einem Bereich des Kurbelwinkels 22 von etwa 330 Grad bis etwa 610 Grad geöffnet. Das Einlassventil 13 wird somit im Lastmodus über eine Kurbelwinkeländerung von etwa 280 Grad geöffnet.The inlet valve 13 reaches an intake valve load maximum lift in load mode in the embodiment shown 27 between 7 mm and 8 mm at a crank angle 22 from about 460 degrees. The inlet valve 13 is here in a range of the crank angle 22 from about 330 degrees to about 610 degrees. The inlet valve 13 is thus opened in load mode via a crank angle change of about 280 degrees.

In der gezeigten Ausführungsvariante des Motorbetriebsverfahrens 20 wird das Auslassventil 14 im Abschaltmodus geöffnet. 2 zeigt einen Auslassventilabschalthubverlauf 25 des Auslassventils 14 im Abschaltmodus. Das Auslassventil 14 erreicht im Abschaltmodus in der gezeigten Ausführung einen Auslassventilabschalt-maximalhub 28 zwischen 0,5 mm und 0,9 mm bei einem Kurbelwinkel 22 von etwa 180 Grad. Das Auslassventil 14 wird hier in einem Bereich des Kurbelwinkels 22 von etwa 150 Grad bis etwa 210 Grad geöffnet. Das Auslassventil 14 wird somit im Abschaltmodus über eine Kurbelwinkel-änderung von etwa 60 Grad geöffnet. Im Vergleich zum Lastmodus wird hier das Auslassventil 14 im Abschaltmodus später geöffnet, es wird kürzer geöffnet und es wird weniger weit geöffnet.In the embodiment of the engine operating method shown 20 becomes the exhaust valve 14 opened in shutdown mode. 2 shows a Auslassventilabschalthubverlauf 25 the exhaust valve 14 in shutdown mode. The outlet valve 14 In the shutdown mode, in the illustrated embodiment, reaches a maximum exhaust valve shutoff stroke 28 between 0.5 mm and 0.9 mm at a crank angle 22 from about 180 degrees. The outlet valve 14 is here in a range of the crank angle 22 open from about 150 degrees to about 210 degrees. The outlet valve 14 is thus opened in the shutdown mode via a crank angle change of about 60 degrees. Compared to the load mode here is the exhaust valve 14 opened in shutdown mode later, it opens shorter and it is less open.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Kraftfahrzeugmotor vehicle
1111: Hubkolbenmotorreciprocating engine
1212: Bereitschaftszylinderwillingness cylinder
1313: Einlassventilintake valve
1414: Auslassventiloutlet valve
1515: MotorsteuergerätEngine control unit
1616: Kolbenpiston
1717: Kurbelwellecrankshaft
1818: Kurbelgehäusecrankcase
1919: Pleuelpleuel
2020: MotorbetriebsverfahrenEngine operating procedures
2121: Ventilhubvalve
2222: Kurbelwinkelcrank angle
2323: AuslassventillasthubverlaufAuslassventillasthubverlauf
2424: EinlassventillasthubverlaufEinlassventillasthubverlauf
2525: AuslassventilabschalthubverlaufAuslassventilabschalthubverlauf
2626: AuslassventillastmaximalhubAuslassventillastmaximalhub
2727: EinlassventillastmaximalhubEinlassventillastmaximalhub
2828: AuslassventilabschaltmaximalhubAuslassventilabschaltmaximalhub

Claims

An engine operating method (20) for operating a multi-cylinder reciprocating engine (11) configured to operate at least one of the cylinders as a standby cylinder (12) in either a load mode or a shutdown mode while at least another of the plurality of cylinders is operating in load mode is wherein a powered in the load mode cylinder with fuel is supplied and operated in the power-down cylinder is not supplied with fuel, in which at least the standby cylinder (12) is operated in the power-down mode, while at least one other of the plurality of cylinders is operated in a load mode, characterized characterized in that in the shutdown mode, an exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened with a smaller maximum stroke (28) than a maximum stroke (26), with the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened in the load mode, while a Inlet valve (13) of the standby cylinder (12) i m shutdown mode remains closed.

Engine operating method (20) according to Claim 1 wherein the maximum stroke (28) of the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) in shutdown mode is 5 percent to 15 percent of the maximum lift (26) of the valve (13, 14) of the standby cylinder (12) in load mode.

Engine operating method (20) according to one of Claims 1 to 2 wherein the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened in the off mode for a shorter opening duration than an opening period for which the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened in the load mode.

Engine operating method (20) according to Claim 3 wherein the opening duration of the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) in shutdown mode is 15 percent to 25 percent of the opening duration of the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) in load mode.

Engine operating method (20) according to one of Claims 1 to 4 wherein the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is opened in the shutdown mode such that the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) reaches its maximum lift (28) at a different crank angle (22) than the crank angle (22) in which the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) reaches its maximum lift (26) in load mode.

Engine operating method (20) according to Claim 5 wherein the crank angle (22) of the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) is 30 degrees to 90 degrees smaller than the crank angle (22) of the exhaust valve (14) of the standby cylinder (12) upon reaching the maximum lift (28) in the shutdown mode Reaching the maximum lift (26) in load mode.

A motor vehicle (10) comprising a multi-cylinder reciprocating engine (11) adapted to operate at least one of the cylinders as a standby cylinder (12) in either a load mode or a shutdown mode while simultaneously operating at least one other of the plurality of cylinders in load mode in which a cylinder operated in the load mode is supplied with fuel and a cylinder operated in shutdown mode is not supplied with fuel, wherein the reciprocating engine (11) has at least one inlet valve (13) and one outlet valve (14) per cylinder and the reciprocating motor (11) is configured to carry out the engine operating method (20) according to one of the preceding claims.