用于运行内燃机、特别是机动车的内燃机的方法以及内燃机与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于运行内燃机、特别是机动车的内燃机的方法。本发明还涉及一种内燃机。


背景技术：

2.de 10 2012 014 713 a1公开了一种用于运行内燃发动机的方法，该内燃机包括用于调节内燃发动机进气管中的充气密度(增压密度)的压缩机和用于调节容积效率的调节机构。此外，de 10 2015 110 558a1公开了一种具有四冲程奥托发动机的内燃机。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种用于运行内燃机、特别是机动车的内燃机的方法以及一种这样的内燃机，使得能实现内燃机的特别有利的运行。
4.根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1特征的方法以及通过一种具有权利要求10特征的内燃机来实现。本发明的有利的实施方案是从属权利要求的主题。
5.本发明的第一方面涉及一种用于运行优选构成为往复活塞式发动机或者说往复式活塞机的内燃机、特别是机动车的内燃机和相当特别是例如构成为轿车的机动车的内燃机的方法。这意味着：内燃机优选是所述机动车的组成部分，所述机动车在其完全制成的状态下借助内燃机可被驱动或由内燃机驱动，特别是在内燃机的点火运行中。优选地，内燃机构成为四冲程发动机，使得内燃机的一个相应的工作循环优选正好包括四个冲程。内燃机例如具有特别是构成为曲轴的输出轴，内燃机能经由该输出轴提供用于驱动机动车的转矩。在此，相应的工作循环正好包括输出轴的两整转，因此720度的曲轴角度(
°
kw)。所述内燃机还包括至少一个燃烧室，所述燃烧室例如部分地由内燃机的气缸并且部分地由可平移运动地容纳在气缸中的活塞界定或者说形成。在内燃机的点火运行期间，在燃烧室中进行燃烧过程。因此，在相应的工作循环之内，也简称为混合物的燃料空气混合物在燃烧室中燃烧。由此例如驱动活塞和经由活塞驱动输出轴，特别是通过如下方式，即活塞经由连杆铰接地连接于输出轴。在本方法中，内燃机在其点火运行中运行。
6.内燃机具有与燃烧室相配的进气门装置、特别是刚好一个与燃烧室相配的进气门装置，新鲜空气经由该进气门装置从内燃机的也称作进入歧管的进气歧管能导入或者特别是在相应的工作循环之内被导入到燃烧室中。新鲜空气也简称为空气，上述的混合物包括作为空气的新鲜空气和优选液态的燃料，在相应的工作循环之内将该燃料引入、特别是直接喷射到燃烧室中。还可想到，通过如下方式借助进气管或通道喷射将燃料引入到燃烧室，即，在燃烧室上游将燃料引入到进气歧管中并且从而到流经进气歧管的新鲜空气中并且借助新鲜空气输送到燃烧室中。内燃机的也称为进入歧管的进气歧管可由新鲜空气穿流或被新鲜空气穿流并将新鲜空气向燃烧室引导并引导到燃烧室中。进气门装置包括至少一个进气门。特别是进气门装置包括至少或正好两个进气门。相应的进气门能在关闭位置和至少一个打开位置之间运动，特别是相对于气缸盖和/或平移地运动。为了将新鲜空气经由进气
门装置导入到燃烧室中，将所述气门装置和因而相应的进气门在相应的工作循环之内打开并且然后关闭。
7.例如在本方法中使内燃机借助也称为发动机控制装置亦或发动机控制器的电子计算装置特别是在点火运行中运行。在本方法中，执行内燃机的负载跃迁。特别是，借助电子计算装置执行或引起负载跃迁。在负载跃迁时将由内燃机经由其输出轴提供的转矩从第一值提高到高于第一值的第二值。换句话说，转矩在负载跃迁时或通过负载跃迁这样提高，即转矩首先具有第一值并且通过或在负载跃迁之后具有大于第一值的第二值。具有第一值的转矩也称为第一转矩，具有第二值的转矩也称为第二转矩。在此，第二转矩高于第一转矩。由内燃机经由其输出轴提供的转矩是或表征内燃机的负载。换言之，由内燃机经由其输出轴提供的转矩被内燃机的负载抵消，例如通过如下方式，即通过负载跃迁或在负载跃迁时提高转矩，提高负载。因此，提高转矩也称为提高负载或负载跃迁。负载跃迁或执行负载跃迁特别是由机动车驾驶员的也称作驾驶员要求的驾驶员愿望引起。这特别是可理解成如下内容：例如驾驶员操纵或操作尤其是设置在机动车内部空间中的操作元件，从而驾驶员要求提高转矩或前述的提高转矩、因此要求负载跃迁或前述的负载跃迁。操作元件例如是加速踏板，驾驶员可用他的脚操作并且因此操纵该加速踏板。
8.操作元件可以例如通过如下方式运动到不同的位置，即驾驶员操作并且因而操纵该操作元件。相应的位置对应于由内燃机经由其输出轴提供的转矩的相应的值。驾驶员因此例如通过如下方式要求负载跃迁，即，驾驶员将操作元件从其中的第一位置运动到其中的不同于第一位置的第二位置，第一位置对应于转矩的第一值，而第二位置对应于转矩的第二值。例如借助至少一个传感器元件检测驾驶员愿望，即由驾驶员或者说通过操纵操作元件而要求或期望的转矩提高、因此所期望或要求的负载跃迁。传感器元件例如提供特别是电气的并且表征驾驶员愿望的信号，由电子计算装置接收该信号。根据所接收的信号，所述电子计算装置这样运行、特别是开环控制或闭环控制内燃机，使得实现负载跃迁，因此使得内燃机执行已由驾驶员要求的负载跃迁。例如，通过也称为提高转矩的转矩提高、即通过负载跃迁，可以引起机动车加速。
9.为了现在能够尤其是这样实现内燃机的特别有利的运行，即内燃机一方面能以燃料消耗特别低的方式运行并且另一方面能实现内燃机的特别有利的响应性能，根据本发明规定，在执行负载跃迁期间使进气门装置根据不同于米勒方法的运行方法运行并且由此特别是在相应的工作循环之内相对于米勒方法更晚地关闭。此外，根据本发明规定，在执行负载跃迁之后、即在负载跃迁结束之后和因此当转矩从第一值提高到第二值时和在内燃机经由其输出轴提供具有第二值的转矩期间，使内燃机从所述不同于米勒方法的运行方法切换到米勒方法，由此在执行负载跃迁之后和在内燃机经由其输出轴提供具有第二值的转矩期间，使进气门装置按照米勒方法运行并且由此特别是在相应的工作循环之内相对于所述运行方法更早地关闭。这意味着：在执行负载跃迁之后并且因此在负载跃迁结束之后，也就是说在在时间上直接接在负载跃迁之后并且因此接在负载跃迁结束之后的时间间隔期间，使内燃机从所述不同于米勒方法的运行方法切换到米勒方法，使得在该时间间隔期间进气门装置按照米勒方法运行并且因此相对于所述运行方法更早地关闭，其中，内燃机在所述时间间隔期间、特别是连续地或者说不间断地经由其输出轴提供具有第二值的转矩。前述的时间间隔也称为第一时间间隔。在此，米勒方法和所述不同于米勒方法的运行方法特别是
可理解成如下内容：米勒方法与所述不同于米勒方法的运行方法的区别至少或仅仅在于，当内燃机和因而进气门装置按照米勒方法运行时使进气门装置在相应的工作循环之内比当内燃机和因而进气门装置按照所述运行方法运行时更早地关闭。再换句话说，如果内燃机和因而进气门装置按照米勒方法运行，则与在内燃机和因而进气门装置按照所述运行方法运行期间的运行相比，进气门装置在相应的工作循环之内更早地关闭。
10.另外可以优选地规定，米勒方法和所述运行方法彼此间的区别在于各自的气门冲程，其中，进气门装置或进气门在其从关闭位置到打开位置的路径上走过也称为进气冲程或冲程的气门冲程。在此优选规定，米勒方法的或者说在米勒方法中的进气冲程小于所述运行方法的或者说在所述运行方法中的进气冲程。换言之，优选规定，米勒方法以进气门装置的相对于所述运行方法减小的气门冲程来执行。
11.在本方法期间输出轴以一转速转动、特别是相对于内燃机的例如构成为曲轴箱的壳体元件转动。输出轴的转速也称为内燃机的转速。在相应的工作循环期间或者说之内，例如构成为曲轴的输出轴占据多个彼此不同的转动位置，这些转动位置也称为曲柄角度数或由曲柄角度数限定。如果内燃机和因而进气门装置按照米勒方法运行，则将进气门装置在相应的工作循环之内在输出轴的第一转动位置处、即在第一曲柄角度数处关闭。“将进气门装置在相应的工作循环之内关闭”可理解为：在相应的工作循环之内到达或者说占据其关闭位置。如果内燃机以及因而进气门装置按照所述运行方法运行，则在相应的工作循环之内将进气门装置在输出轴处于第二转动位置时、因而在第二曲柄角度数处关闭，其中，第二转动位置或者说第二曲柄角度数在相应的工作循环之内晚于第一转动位置或者说第一曲柄角度数出现，因此位于第一转动位置之后或者说位于第一曲柄角度数之后。这意味着：在内燃机的相应的工作循环之内将进气门装置在相应的也称为关闭时刻的时刻关闭，即，占据其关闭位置，其中，关闭时刻在相应的工作循环之内与在工作循环之内在关闭时刻占据前述转动位置的输出轴的转动位置重合。在相应的工作循环之内输出轴的与关闭时刻重合的转动位置和因而输出轴的在相应的工作循环之内与关闭时刻重合的曲柄角度数也称为进气关闭(es)。在米勒方法中，进气关闭早于在所述运行方法中，使得特别是特征“将内燃机从所述运行方法切换到米勒方法”可理解成：将进气关闭(es)提早。如果将内燃机例如——特别是通过电子计算装置——从米勒方法切换到所述运行方法，则由此将进气关闭(es)推后。
12.在本公开的本发明的范围内，当谈及米勒方法时，米勒方法便正好理解为米勒方法，从而当谈及米勒方法时始终是指相同的米勒方法，或米勒方法、即术语“米勒方法”可理解成具有多种特别是相互不同的米勒方法的一族方法或一组方法，然而所有这些米勒方法与所述运行方法的区别至少在于，在相应的米勒方法中进气关闭早于在不同于其中一个米勒方法或各米勒方法的所述运行方法中或者说早于其进行。在此，米勒方法特别是包括：进气关闭(es)在相应的工作循环之内在活塞的下止点之前。与此相对地，所述不同于米勒方法的运行方法例如包括：进气关闭与活塞的下止点重合但或优选在内燃机的相应的工作循环之内在活塞的下止点之后。
13.在米勒方法中或通过米勒方法，例如根据所谓的米勒控制时间运行、特别是操纵并因此打开和关闭进气门装置。特别是在相应的工作循环之内规定，为了将新鲜空气从进气歧管引入到燃烧室中，特别是在打开时刻打开最初关闭的进气门装置。这意味着，在打开
时刻开始打开最初关闭的进气门装置，进气门装置的打开在关闭时刻、亦即到或在进气关闭时结束。在相应的工作循环之内输出轴的与打开时刻重合的转动位置或者说输出轴的与打开时刻重合的曲柄角度数也称为进气打开
14.在相应的工作循环之内，首先打开并且然后重新关闭最初关闭的进气门装置，使得在相应的工作循环之内进气打开在进气关闭之前。在此可设想，在米勒方法中的进气打开与在所述运行方法中的进气打开相对应。在所述运行方法中，在相应的工作循环之内按照不同于米勒控制时间的其他控制时间操纵、特别是打开和关闭进气门装置。与米勒控制时间相比，例如所述其他控制时间是充气或者说增压压力优化的控制时间。这特别是可理解成：与米勒控制时间相比，所述其他控制时间对于填充燃烧室更有利、即更有益，特别是当希望内燃机应在转矩增大尽可能快的同时经由其输出轴提供高的转矩或者说高的负载时。然而，相对于所述运行方法，米勒方法例如能实现使内燃机能以燃料消耗特别低的方式运行。在此，本发明特别是基于以下认识和考虑：当使用米勒方法并且因此当根据米勒控制时间操纵进气门装置时，与其它控制时间相比，可需要新鲜空气的更高的在进气歧管中存在的并且也称为进气管压力的压力，以便将相同质量的新鲜空气引入燃烧室中并因此引入气缸中。这可导致如下结果：当内燃机和因而进气门装置也在负载跃迁期间根据米勒方法运行时，这种用米勒控制时间执行的负载跃迁相对于利用其他的增压压力或者说充气优化的控制时间或者说开度(spreizung)执行的负载跃迁几乎总是具有时间上的缺点。时间上的缺点可理解成：当使用米勒方法时负载跃迁相对于使用所述运行方法持续时间更长或者说在更晚的时刻结束。对此的一个原因可能是：为了实现、亦即开始、执行和结束负载跃迁，如果与使用所述运行方法相比使用米勒方法，则必须例如借助于压缩机首先强烈地或更强烈地提高进气管压力。在此，在增压压力或者说充气优化的其他控制时间尤其是可理解为冲程/开度组合，其中，借助所述其他控制时间已经可以用小的进气管压力实现燃烧室的这种充气，该充气通过米勒方法只能借助于明显更高的进气管压力来实现。特别是，在所述其他控制时间情况下，进气歧管或设置在进气歧管中的压缩机能够特别快速地和特别是与米勒方法相比更快地提供足够高的空气质量。本发明现在可以利用可变的、特别是全可变的气门机构，以便绕过也称为米勒燃烧方法的米勒方法相对于所述运行方法的假定的性能缺点，然而在不同于负载跃迁的运行工况中在内燃机中不必放弃米勒方法。因此，从所述运行方法切换到米勒方法以及例如从米勒方法切换到所述运行方法可以通过内燃机的可变的、特别是全可变的气门机构来实现，借助气门机构可操纵或操纵、特别是打开和关闭进气门装置。因为现在根据本发明在负载跃迁期间使用不同于米勒方法的所述运行方法并且因而将进气门装置相对于米勒方法更晚地关闭，所以负载跃迁可以在短时间内进行，从而上述的驾驶员愿望能特别迅速地、特别是在检测到驾驶员愿望之后得到满足。因为在执行负载跃迁之后并且因此在负载跃迁结束之后从所述运行方法切换到米勒方法，从而便特别是在前述的第一时间间隔期间将进气门装置相对于所述运行方法更早地关闭，所以该内燃机能够以燃料消耗特别低的方式运行。因此，一方面能实现内燃机的特别有效并且因此燃料消耗低的运行，并且另一方面因为在检测到驾驶员愿望和满足驾驶员愿望、因此负载跃迁结束之间仅仅经过短的时间，所以可以实现内燃机的特别有利的响应性能。
15.特征“第一时间间隔直接或者说紧接在负载跃迁之后或者说在负载跃迁的结束之后”可理解成：在负载跃迁和第一时间间隔之间没有进一步的负载跃迁或者说不有针对性
地改变转矩，特别是负载跃迁的结束与第一时间间隔的开始重合。
16.为了实现内燃机的燃料消耗特别低并且因此特别有利的运行，在本发明的一种实施方式中规定，在在时间上直接或者说紧接在负载跃迁之前的时间间隔期间根据米勒方法运行进气门装置并且由此相对于所述运行方法更早地关闭进气门装置。特征“第二时间间隔在时间上直接或者说紧接在负载跃迁和因而负载跃迁的结束之前”特别是可理解成：在第二时间间隔和负载跃迁之间没有进一步的负载跃迁或不进一步改变转矩，从而例如负载跃迁的开始与第二时间间隔的结束重合。由此可以根据米勒方法在内燃机的发动机特性场的特别大的范围内运行内燃机，从而内燃机能够以燃料消耗特别低的方式运行。然而，如果驾驶员想要负载跃迁，使得内燃机的特别瞬时的或动态的运行是有利的，则为了执行负载跃迁而将内燃机从米勒方法切换到所述运行方法，从而基于所述运行方法执行负载跃迁。在执行负载跃迁之后，也就是说，在负载跃迁结束之后，将内燃机重新从所述运行方法切换到米勒方法，以便实现特别有效的运行。
17.另一个实施方式的特征在于，在所述时间间隔与执行负载跃迁或者说负载跃迁的开始之间，进气门装置不按照不同于米勒方法和所述运行方法的其他运行方法运行。由此，一方面能够确保内燃机的燃料消耗特别低的运行。另一方面能够在短的时间内进行负载跃迁，从而能够特别及时地满足驾驶员愿望。
18.在本发明的另一个特别有利的实施方式中规定，在执行负载跃迁之后，也就是说，在负载跃迁结束之后和在从所述运行方法切换到米勒方法之前，不有针对性地改变转矩。因此，在负载跃迁结束之后以及在从所述运行方法切换到米勒方法时和在切换之后，内燃机经由其输出轴提供具有第二值的并且因此至少基本上恒定的转矩，从而可以实现特别有利的可行驶性。
19.在本发明的另一个特别有利的实施方案中规定，内燃机包括设置在进气歧管中的增压装置，用于压缩将供应给燃烧室的新鲜空气。增压装置例如是上述的压缩机。通过使用该增压装置，可以确保内燃机的特别有效的运行。该增压装置例如包括压缩机叶轮，借助该压缩机叶轮通过驱动压缩机叶轮能压缩新鲜空气。增压装置、特别是压缩机可以是排气涡轮增压器的组成部分，排气涡轮增压器例如包括具有涡轮的涡轮机。涡轮可由内燃机的排气驱动，该内燃机的排气由混合物燃烧产生。压缩机叶轮可由涡轮驱动，特别是经由排气涡轮增压器的轴，从而在排气中包含的能量可用于压缩新鲜空气。
20.在此已经表明特别有利的是，将内燃机由于负载跃迁从自然吸气发动机式运行切换到增压运行中，在该自然吸气发动机式运行中不借助设置在进气歧管中的装置对供应给燃烧室的新鲜空气进行压缩，在所述增压运行中借助设置在进气歧管中的增压装置对供应给燃烧室的新鲜空气进行压缩。因此，例如可以规定，使内燃机在第二时间间隔期间在自然吸气发动机式运行中并且从而作为自然吸气发动机运行。然而在接在负载跃迁之后的第一时间间隔内，并且因此由于负载跃迁，使内燃机在增压运行中并且因此作为增压式内燃机、尤其是作为涡轮发动机运行。由此一方面可以实现内燃机的燃料消耗特别低的运行，并且另一方面可以确保内燃机的特别好的响应性能。在该实施方式中，因此例如负载跃迁从自然吸气发动机式运行到增压运行以增压压力或者说充气优化的控制时间进行。一旦增压装置已经施加或者说提供对于提供具有第二值的转矩所需的质量的新鲜空气，从而内燃机便例如能够经由其输出轴提供具有第二值的转矩，因此能够完成负载跃迁，就例如特别是直
接地进行从其他控制时间到或至米勒控制时间的时间过渡。然而，这并不必是必需规定的。人们也可以非线性地实施该过渡。因此，时间过渡可理解为从所述运行方法到米勒方法的切换以及因此从所述其他控制时间到米勒控制时间的切换。过渡以力矩中性的方式进行，因此不有针对性地改变转矩。特别是，通过增压装置的相应运行，可以实现从所述运行方法到米勒方法的切换，该增压装置例如这样提供或者说这样强烈地压缩新鲜空气，使得能执行负载跃迁，因而转矩能从第一怠速提高到第二怠速并且内燃机借助米勒方法经由其输出轴提供或能够提供具有第二转矩的转矩。通过按照本发明的方法，可以像在例如只以增压压力或充气优化的控制时间运行的内燃机中完全一样快速地执行也称为负载增大的负载跃迁。
21.在另一种替代的实施方式中优选规定，使内燃机直接在负载跃迁之前、即在负载跃迁开始之前、在负载跃迁期间和紧在负载跃迁之后、即在负载跃迁结束之后作为增压内燃机、因而在增压运行中运行，在该增压运行中或者说在该增压运行期间借助增压装置压缩在相应的工作循环之内供应给燃烧室的、因而导入到燃烧室中的新鲜空气。换言之，优选规定，内燃机在在时间上直接在负载跃迁之前的第一时间段期间(该第一时间段例如可以是前述的第二时间间隔)、在负载跃迁期间和在在时间上直接或紧接在负载跃迁之后的第二时间段期间(在该第二时间段期间内燃机经由其输出轴提供具有第二值的转矩并且从不同于米勒方法的所述运行方法切换到米勒方法并且进气门装置由此根据米勒方法运行并且由此相对于所述运行方法更早地关闭，其中例如第二时段可以是前述的第一时间间隔)在增压运行中运行，在所述增压运行中借助增压装置压缩供应给燃烧室的新鲜空气。这意味着，负载跃迁从增压运行出发或者说在增压运行中开始并且在增压运行时或者在增压运行中结束。再换句话说，例如负载跃迁在内燃机在增压运行中运行时所在的特性场范围内开始和结束。如果在这里例如内燃机在第一时间段期间按照米勒方法(米勒燃烧方法)运行，则非常快速地朝向或者说至所述运行方法切换或返回，因此从米勒控制时间向或到所述其他控制时间返回或切换。由于内燃机在此优选地已经在第一时间段期间在增压运行中运行，所以在第一时间段期间和因而在米勒方法中在进气歧管中存在很高的、也称作收集器压力的进气管压力，该进气管压力与进气门装置的快速打开和/或大的冲程相结合和例如变大的进气门开度相结合地起大大提高充气的作用，由此可以特别快地达到也称为目标力矩的具有第二值的转矩或者说第二值。如果然后达到目标力矩或者说转矩的第二值，则如上所述地进行优选力矩中性的向或到米勒控制时间的过渡。例如在第一时间段期间使用的米勒方法因此可以说使进气管压力或者说新鲜空气的借助增压装置引起的增压压力相对于进气门装置进行预加载，人们可在动力学中利用这一点，以便特别快速地达到目标力矩，因而以便特别快速地执行负载跃迁。增压压力特别是可理解为：借助增压装置将或能将新鲜空气压缩到增压压力。
22.另一个实施方式的特征在于，在时间上在第一时间段和负载跃迁、特别是负载跃迁的开始之间、在负载跃迁期间以及在时间上在负载跃迁和第二时间段之间不进行自然吸气发动机式运行，在该自然吸气发动机式运行中不借助设置在进气歧管中的装置对供应给燃烧室的空气进行压缩。这意味着：内燃机在第一时间段期间、在执行负载跃迁期间和在第二时间段期间连续地或者说无中断地作为增压内燃机、因而在增压运行中运行。由此可以实现内燃机的特别快速的响应性能和燃料消耗特别低的运行。
23.最后，已经表明特别有利的是，在从所述运行方法向米勒方法切换时提高新鲜空气的通过借助增压装置对新鲜空气进行压缩引起的增压压力，借助增压装置将该新鲜空气压缩到增压压力。由此可以避免或补偿由于从所述其他控制时间向米勒控制时间切换而导致的转矩减小，从而一方面内燃机可以经由其输出轴提供具有第二值的转矩并且另一方面内燃机可以按照米勒方法并且因此以燃料消耗特别低的方式运行。
24.本发明的第二方面涉及一种用于机动车的内燃机，所述内燃机构成为用于执行根据本发明第一方面的方法。本发明第一方面的优点和有利的实施方案应被认为是本发明第二方面的优点和有利的实施方案，并且反之亦然。
附图说明
25.本发明的更多细节从下面结合所属附图对实施例的描述中得出。
26.图中：
27.图1示出按照本发明的用于机动车的内燃机的示意图，所述内燃机构成为用于执行根据本发明的方法；
28.图2示出用于说明该方法的一个图表；以及
29.图3示出用于进一步说明本内燃机和方法的另一个图表。
具体实施方式
30.图1以示意图示出机动车、特别是优选构成为轿车的机动车的内燃机1。这意味着：机动车包括内燃机1并且能借助内燃机1驱动。例如，机动车构成为混合动力车。内燃机1具有例如构成为气缸壳体、特别是构成为气缸曲轴箱的壳体元件2，该壳体元件形成或者说界定内燃机1的气缸3。在相应的气缸3中以可平移运动的方式容纳有相应的在图中不能更详细地看到的活塞。相应的活塞可以在上止点(ot)和下止点(ut)之间相对于壳体元件2平移运动。相应的气缸3和设置在相应气缸3中的相应的活塞形成或者说分别部分地界定内燃机1的相应的燃烧室4。内燃机1还具有优选构成为曲轴的输出轴5。相应的活塞例如经由相应的连杆铰接地与曲轴(输出轴5)连接，从而相应活塞的平移运动可转换为曲轴的旋转运动。因此，曲轴可绕转动轴线相对于壳体元件2转动。内燃机1可以经由输出轴5提供用于驱动机动车的转矩。该转矩是内燃机1的负载。换言之，转矩通常抵抗内燃机的负载，其中，转矩克服负载或者说对应于负载。因此，转矩也称为内燃机1的负载。换言之，由内燃机1经由其输出轴5提供的转矩可以用作内燃机1的负载的量度。
31.在内燃机1的点火运行期间，在燃烧室4中进行燃烧过程，由此驱动活塞并经由这些活塞驱动曲轴。由此，曲轴相对于壳体元件2绕转动轴线以一转速转动。曲轴的转速也称为内燃机1的转速。
32.相应的燃烧室4配设有进气门装置10、特别是刚好一个进气门装置。相应的进气门装置10包括刚好两个进气门11，进气门11能——特别是平移地和/或相对于壳体元件2——在相应的关闭位置和至少一个相应的打开位置之间运动。内燃机1是四冲程发动机，从而内燃机1的相应一个工作循环具有正好四个冲程。在此，相应的工作循环正好包括曲轴的两整转，因而720度的曲柄角度。在相应的工作循环之内，在曲轴的也称为打开转动位置的第一转动位置中打开相应进气门装置10的相应的进气门11并且从而打开进气门装置10，而在曲
轴的也称为关闭转动位置的第二转动位置中关闭相应进气门装置的相应的进气门并且从而关闭进气门装置。打开转动位置与相应的进气门装置在相应的工作循环之内打开时的第一时刻重合，而关闭转动位置在相应的工作循环之内与相应的进气门装置10关闭、因而到达或者说占据其关闭位置时的第二时刻重合。再换句话说，打开最初关闭的进气门装置10在相应的工作循环之内在第一时刻开始，并且打开在第二时刻结束。在此，例如进气门装置10在从第一时刻到第二时刻特别是连续延伸的时间间隔期间特别是连续地打开。打开转动位置也称为进气打开关闭转动位置也称为进气关闭(es)。在其从关闭位置到打开位置的路径上，相应的进气门11走过所谓的、也称为进气冲程的冲程。
33.特别是，内燃机1包括可变的、特别是全可变的气门机构，借助该气门机构能操纵、亦即能打开或关闭或者说在相应的工作循环之内打开和关闭相应的进气门11因而以及操纵相应的进气门装置10。可变的气门机构特别是这样可变的，即可以调节不同的气门抬升曲线，按照所述气门抬升曲线在相应的工作循环之内操纵、因此打开和关闭或能操纵、因此打开和关闭相应的进气门11。在此，气门抬升曲线是可选择性调节的。例如，不同的气门抬升曲线在它们各自进气门11的冲程和/或在进气关闭方面不同。例如，气门抬升曲线具有相同的进口打开。
34.内燃机1还具有也称为进入歧管的进气歧管21，新鲜空气可流过或流过该进气歧管。经由相应的进气门装置10，在相应的工作循环之内，特别是只要或者说当进气门装置10打开时，可将新鲜空气从进气歧管21导入到相应的燃烧室4中，因而供应给相应的燃烧室4。
35.相应的燃烧室4还分别配设有在图中未详细示出的排气门装置、特别是刚好一个排气门装置。相应的排气门装置例如包括至少或刚好两个排气门，相应的排气门在相应的第二关闭位置和至少或刚好一个相应的第二打开位置之间能运动或运动，特别是在相应的工作循环之内。相应排气门的所谓的排气关闭也用as表示。排气关闭as是曲轴的一个转动位置，其中，相应的排气门或相应的排气门装置在排气关闭时关闭，因而到达或者说占据第二关闭位置。在进气打开时，相应的最初关闭的进气门11开始打开并且因此最初关闭的进气门装置10开始打开，其中，相应的进气门11在所述打开的范围内打开并且因此从第一关闭位置运动到第一打开位置和重新返回到第一关闭位置。在进气关闭时，打开结束，从而在进气关闭时相应的进气门11或相应的进气门装置10占据或者说到达第一关闭位置。
36.下面描述一种用于运行内燃机1的方法。在本方法中，内燃机1——特别是借助于也称为发动机控制装置或发动机控制器的电子计算装置17——在点火运行中运行，特别是被开环控制或闭环控制。在本方法中，特别是借助于电子计算装置17，执行内燃机的负载跃迁，其中在负载跃迁时将由内燃机经由其输出轴5提供的转矩从第一值提高到高于第一值的第二值。
37.现在为了一方面能在特别短的时间内执行并且因而完成负载跃迁并且另一方面能实现内燃机1的燃料消耗特别低的运行，在本方法中规定，在执行负载跃迁期间使相应的进气门装置10按照不同于米勒方法的运行方法运行并且由此相对于米勒方法在相应的工作循环之内更晚地关闭。在执行负载跃迁之后并且因此在负载跃迁结束之后和在内燃机1经由其输出轴5提供具有第二值的转矩期间，使内燃机1——特别是借助于电子计算装置17——从所述不同于米勒方法的运行方法切换到米勒方法，由此相应的进气门装置10在执行负载跃迁之后和在内燃机1经由其输出轴5提供具有第二值的转矩期间按照米勒方法运
行并且由此相对于所述运行方法更早地关闭。这意味着，通过将内燃机1从所述运行方法切换到米勒方法，进气关闭向提早方向移动。在内燃机1从所述运行方法切换到米勒方法之后和通过内燃机从所述运行方法切换到米勒方法，基于或者说按照所谓的米勒控制时间操纵、特别是打开和关闭相应的进气门装置10。如果按照所述运行方法运行并且因此操纵相应的进气门装置10，则按照不同于米勒控制时间的其他控制时间在相应的工作循环之内运行相应的进气门装置10，所述其他控制时间例如是增压压力或者说充气优化的，使得能够在特别短的时间内执行并且特别是完成负载跃迁。米勒控制时间与所述其他控制时间的区别至少或仅在于，在相应的工作循环之内进气关闭更早。例如，米勒控制时间规定：进气关闭在相应活塞的下止点之前。所述运行方法或者说所述运行方法的其他控制时间例如规定：进气关闭与活塞的下止点重合或优选位于活塞的下止点之后，特别是在相应的工作循环之内。
38.图2示出一个在其横坐标6上绘制了时间的图表。在该图表的纵坐标7上例如绘制了转矩或者说负载。换句话说，在纵坐标7上绘制了转矩或者说负载的值。因此，历程曲线8是转矩的时间历程曲线，例如当内燃机1不仅紧在负载跃迁之前而且在负载跃迁期间以及也紧在负载跃迁之后按照米勒方法运行或将会运行时，便会出现历程曲线8。另外，在图2所示的图表中绘制了历程曲线9，该历程曲线是转矩的第二时间历程曲线。通过所述的方法发生历程曲线9，在该方法中内燃机1或进气门装置10在负载跃迁期间按照所述运行方法运行，优选规定：内燃机1或相应的进气门装置10紧在负载跃迁之前和紧在负载跃迁之后根据米勒方法运行。因此，为了执行负载跃迁，特别是借助于电子计算装置17，将内燃机1从米勒方法切换到所述运行方法，从而内燃机1在负载跃迁期间按照所述运行方法运行。在执行负载跃迁之后，亦即在负载跃迁结束之后，特别是借助于电子计算装置17，将内燃机1重新从所述运行方法切换到米勒方法，从而内燃机1紧在负载跃迁之前和紧在负载跃迁之后按照米勒方法运行、而在负载跃迁期间按照所述运行方法运行。因此，历程曲线8示出了其中内燃机不仅紧在负载跃迁之前而且紧在负载跃迁之后以及也在负载跃迁期间根据米勒方法运行的第一种情况。与此相对地，历程曲线9示出其中内燃机1紧在负载跃迁之前和紧在负载跃迁之后根据米勒方法运行、然而在负载跃迁期间按照所述运行方法运行的第二种情况。依据历程曲线8和9的比较可看出，在两种情况下，内燃机1经由其输出轴5提供具有第二值的转矩(当该转矩具有第二值时，该转矩也称为目标力矩)，然而在第二种情况下负载跃迁可以比在第一种情况下明显更快或者说在更短的时间内执行，从而内燃机1经由其输出轴5在第二种情况下比在第一种情况下明显更早地提供目标力矩，特别是从检测到机动车驾驶员要求、亦即希望负载跃迁、亦即负载跃迁的开始时的起动时间起考虑或计算。
39.在图2中用t1标出在实际上直接并且因而紧接在负载跃迁之前的第一时间段，以及在图2中用t2标出直接并且因而紧接在负载跃迁之后并且因此在负载跃迁的结束之后的第二时间段。负载跃迁本身在第三时间段t3期间发生或持续第三时间段t3，该第三时间段在时间段t1和t2之间并且随着第一时间t1的结束而开始并且随着第二时间t2的开始而结束。优选规定：内燃机1在时间段t1和t2期间——特别是无中断地——按照米勒方法运行。然而，在时间段t3期间内燃机1优选地——特别是无中断地——按照所述不同于米勒方法的运行方法运行。
40.可想到，内燃机1在时间段t1期间在自然吸气发动机式运行中运行，而在时间段t2
期间并且因此作为执行负载跃迁的结果在增压运行中运行。在自然吸气发动机式运行中不借助设置在进气歧管21中的装置对供应给相应燃烧室4的新鲜空气进行压缩。但在增压运行中借助设置在进气歧管21中的增压装置对供应给相应燃烧室4的新鲜空气进行压缩。
41.在点火运行中，在相应的工作循环之内将上述的新鲜空气经由进气门装置10导入燃烧室4中。此外，在相应的工作循环之内在点火运行中将燃料、特别是液态燃料引入、特别是喷射到相应的燃烧室4中。燃料优选为奥托燃料，从而内燃机1优选构成为奥托发动机。通过在相应的工作循环之内将新鲜空气导入到并且将燃料引入到相应的燃烧室4中，在相应的工作循环之内形成相应的也称为混合物的燃料空气混合物，该燃料空气混合物包括燃料和新鲜空气。在相应的工作循环之内，在内燃机1的点火运行中点燃、特别是通过外部点火点燃并且从而燃烧该混合物。这生成内燃机1的排气。内燃机1在此具有排气岐管22，来自相应燃烧室4的排气能流过该排气岐管，并且借助该排气管道将排气从燃烧室4排出。在此，在相应的工作循环之内，来自相应燃烧室4的排气可经由相应的、尤其是然后打开的排气门装置导入排气岐管22中。在此，内燃机1包括排气涡轮增压器23，该排气涡轮增压器具有设置在排气岐管22中的具有涡轮12的涡轮机24。涡轮12可由流过排气歧管22的排气驱动。压缩机25包括压缩机叶轮13，借助该压缩机叶轮可通过驱动压缩机叶轮13压缩流过排气歧管22的新鲜空气。压缩机叶轮13在此可由涡轮12驱动，特别是经由排气涡轮增压器23的轴14。
42.在图1所示的实施例中，压缩机25是前述的增压装置，在增压运行中借助该增压装置压缩新鲜空气。在自然吸气发动机式运行中不通过增压装置压缩新鲜空气并且在自然吸气发动机式运行中通常不通过设置在进气管道21中的装置压缩新鲜空气，从而内燃机1优选在自然吸气发动机式运行中作为自然吸气发动机、特别是纯自然吸气发动机运行。因此可想到，通过负载跃迁使内燃机1从自然吸气发动机式运行转换或切换到增压运行中。
43.替代地可设想，内燃机不仅紧在负载跃迁之前而且紧在负载跃迁之后以及在负载跃迁期间在增压运行中运行。换言之，可想到，内燃机1不仅在第一时间段t1期间而且在第二时间段t2期间和在第三时间段t3期间——优选分别无中断地——在增压运行中并且因此作为增压式内燃机、因而作为涡轮发动机运行。通过使内燃机1尤其是首先从米勒方法切换、也称为过渡到所述运行方法并且然后从所述运行方法切换、也称为返回到米勒方法，可以实现内燃机1的燃料消耗特别低的运行。另外，由于负载跃迁的执行可以保持得特别短、即可以在短的时间内进行，因此可以实现内燃机1的特别好的响应性能。
44.图3示出在其横坐标27上绘制有曲柄角度数(
°
kw)的图表26。图表26还具有纵坐标28，在该纵坐标上绘制出冲程。在此，图3示出多条气门抬升曲线30a-e，相应的进气门11在相应的工作循环之内按照这些气门抬升曲线从它的关闭位置运动或能运动到它的打开位置和重新返回到关闭位置。尤其是，内燃机1包括可变的气门机构，借助该气门机构可操纵、亦即打开和关闭相应的进气门11。可变的气门机构特别是这样可变的，即，不同的气门抬升曲线30a-e是可选择性调节的或者被调节，在相应的工作循环之内能根据这些气门抬升曲线操纵、因而打开或关闭相应的进气门11。从图3特别是可看出，气门抬升曲线30a-e在相应进气门11的冲程方面彼此不同，进气门11的相应冲程是相应气门抬升曲线30a-e的相应最大值。另外，气门抬升曲线30a-e彼此区别在于，相应的最大值、因此相应的进气门11的打开位置在不同的位于在图3中用b标出的区域内的转动位置处出现或者说发生。从图3还可看出，不同的气门抬升曲线30a-e具有相同的进气打开
45.另外，图3示出另一个气门抬升曲线29，在相应的工作循环之内按照该气门抬升曲线操纵、因此打开和关闭相应的排气门。在图3中用as标出排气关闭。排气关闭as是曲轴的一个转动位置，其中，相应的排气门或排气门装置在排气关闭as时或在排气关闭中关闭，从而到达或者说占据第二关闭位置。在进气打开时开始打开相应的最初关闭的进气门11因而以及最初关闭的进气门装置10，在所述打开的范围内打开相应的进气门11并且从而使其从第一关闭位置运动到第一打开位置和重新返回到第一关闭位置中。打开进气门11在进气关闭es时结束，从而在进气关闭es时相应的进气门11或相应的进气门装置10占据或者说到达第一关闭位置。
46.例如，在所述运行方法中或时按照气门抬升曲线30a-c之一操纵相应的进气门装置10，从而所述运行方法规定或者说包括：进气关闭es在下止点ut之后。然而在米勒方法中或时，例如按照气门抬升曲线30d-e之一操纵相应的进气门装置10或相应的进气门11，从而米勒方法包括或者说规定：进气关闭es比在所述运行方法中更早并且特别是在下止点ut之前。从图3可看出，所述运行方法和米勒方法可以具有相同的进气打开从而所述运行方法和米勒方法的区别至少在于：进气关闭es在米勒方法中比在所述运行方法中更早地进行。在米勒方法和所述运行方法之间的另一个区别当前在于，相应进气门11的也称为进气冲程或进气门冲程的冲程在米勒方法中比在所述运行方法中小。在图3中用31标出的双箭头示出所谓的进气开度，该进气开度的特征在于，各个气门抬升曲线30a-e的打开位置或最大值在不同的转动位置处发生。
47.附图标记列表
[0048]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
内燃机
[0049]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体元件
[0050]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
气缸
[0051]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
燃烧室
[0052]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
输出轴
[0053]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
横坐标
[0054]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
纵坐标
[0055]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
历程曲线
[0056]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
历程曲线
[0057]
10
ꢀꢀꢀꢀ
进气门装置
[0058]
11
ꢀꢀꢀꢀ
进气门
[0059]
12
ꢀꢀꢀꢀ
涡轮
[0060]
13
ꢀꢀꢀꢀ
压缩机叶轮
[0061]
14
ꢀꢀꢀꢀ
轴
[0062]
17
ꢀꢀꢀꢀ
电子计算装置
[0063]
21
ꢀꢀꢀꢀ
进气歧管
[0064]
22
ꢀꢀꢀꢀ
排气歧管
[0065]
23
ꢀꢀꢀꢀ
排气涡轮增压器
[0066]
24
ꢀꢀꢀꢀ
涡轮机
[0067]
25
ꢀꢀꢀꢀ
压缩机
[0068]
26
ꢀꢀꢀꢀ
图表
[0069]
27
ꢀꢀꢀꢀ
横坐标
[0070]
28
ꢀꢀꢀꢀ
纵坐标
[0071]
29
ꢀꢀꢀ
气门抬升曲线30a-e气门抬升曲线31
ꢀꢀꢀꢀ
双箭头as
ꢀꢀꢀꢀ
排气关闭进气打开es
ꢀꢀꢀꢀ
进气关闭b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
区域t1、t2，t3时间段

技术特征：
1.用于在内燃机(1)的点火运行中运行具有至少一个燃烧室(4)的内燃机(1)的方法，其中，内燃机(1)具有与燃烧室(4)相配的进气门装置(10)并且执行负载跃迁，新鲜空气能经由该进气门装置从内燃机(1)的进气歧管(21)导入燃烧室(4)中，将由内燃机(1)经由其输出轴(5)提供的转矩从第一值提高到高于第一值的第二值，其特征在于，在执行负载跃迁期间，使进气门装置(10)按照不同于米勒方法的运行方法运行并且由此相对于米勒方法更晚地关闭；并且在执行负载跃迁之后和在内燃机(1)经由其输出轴在执行负载跃迁之后提供具有第二值的转矩期间，使内燃机(1)从所述不同于米勒方法的运行方法切换到米勒方法并且由此使进气门装置(10)根据米勒方法运行并由此相对于所述运行方法更早地关闭。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述进气门装置(10)在在时间上直接在负载跃迁之前的时间间隔(t1)期间按照米勒方法运行并且由此相对于所述运行方法更早地关闭。3.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，在所述时间间隔(t1)和执行负载跃迁之间，不使所述进气门装置(10)按照不同于米勒方法和所述运行方法的其他运行方法运行。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在执行负载跃迁之后和在从所述运行方法切换到米勒方法之前，不有针对性地改变转矩。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述内燃机(1)包括设置在进气歧管(21)中的增压装置(25)，用于压缩要供应给所述燃烧室(4)的新鲜空气。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使所述内燃机(1)通过负载跃迁从自然吸气发动机式运行切换到增压运行中，在所述自然吸气发动机式运行中不借助设置在进气歧管(21)中的装置对供应给燃烧室(4)的新鲜空气进行压缩，在所述增压运行中借助增压装置(25)压缩供应给燃烧室(4)的新鲜空气。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使所述内燃机(1)在在时间上直接在负载跃迁之前的第一时间段(t1)期间、在负载跃迁期间和在在时间上直接接在负载跃迁之后的第二时间段(t2)期间在增压运行中运行，在所述第二时间段期间内燃机(1)经由其输出轴(5)提供具有第二值的转矩并且从不同于米勒方法的运行方法切换到米勒方法并且因而使进气门装置(10)按照米勒方法运行并由此相对于所述运行方法更早地关闭，在所述增压运行中借助增压装置(25)压缩供应给燃烧室(4)的新鲜空气。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在时间上在第一时间段(t1)和负载跃迁之间、在负载跃迁期间以及在时间上在负载跃迁和第二时间段(t2)之间不进行自然吸气发动机式运行，在该自然吸气发动机式运行中不借助设置在进气歧管(21)中的装置对供应给燃烧室(4)的新鲜空气进行压缩。9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，在从所述运行方法切换到米勒方法时，提高新鲜空气的通过借助增压装置(25)对新鲜空气进行压缩引起的增压压力。10.用于机动车的内燃机(1)，其中，所述内燃机(1)构成为用于执行根据前述权利要求之一的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于在点火运行中运行内燃机(1)的方法，其中内燃机(1)具有进气门装置(10)并且执行负载跃迁，将由内燃机(1)提供的转矩从第一值提高到高于第一值的第二值。在执行负载跃迁期间，使进气门装置(10)按照不同于米勒方法的运行方法运行和由此相对于米勒方法更晚地关闭。在执行负载跃迁之后并且在内燃机(1)经由其输出轴在执行负载跃迁之后提供具有第二值的转矩期间，使内燃机(1)从不同于米勒方法的运行方法切换到米勒方法并且由此使进气门装置(10)根据米勒方法运行并由此相对于所述运行方法更早地关闭。于所述运行方法更早地关闭。于所述运行方法更早地关闭。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：宝马股份公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2023/6/27