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Title:
GAS FEEDING MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/057726
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas feeding module to supply a combustion chamber of an internal combustion engine with gas, particularly with air, comprising a gas feeding element (101) for feeding gas to the combustion chamber and a closing element (105) that is arranged in the gas feeding element (101) on the outlet side, wherein the gas feeding element (101) can be closed in a gas-tight manner by the closing element (105) on the outlet side.

Inventors:
STEUERNAGEL FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/063550
Publication Date:
May 27, 2010
Filing Date:
October 16, 2009
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
STEUERNAGEL FRANK (DE)
International Classes:
F02B29/02; F02D9/02; F02B29/08; F02B31/06
Domestic Patent References:
WO2006037717A12006-04-13
WO2002057615A12002-07-25
WO2008111392A12008-09-18
Foreign References:
US5823163A1998-10-20
US20070240679A12007-10-18
DE10200533A12003-07-24
US5669350A1997-09-23
EP1031712A22000-08-30
EP1281845A22003-02-05
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Gaszufuhrmodul zur Versorgung eines Brennraums eines Verbrennungsmotors mit Gas, insbesondere mit Luft, mit:

einem Gaszufuhrelement (101 ) zur Brennraumgaszufuhr; und

einem Verschlusselement (105), welches in dem Gaszufuhrelement (101 ) auslassseitig angeordnet ist;

wobei das Gaszufuhrelement (101 ) auslassseitig durch das Verschlussele- ment (105) gasdicht verschließbar ist.

2. Gaszufuhrmodul gemäß Anspruch 1 , das ferner ein weiteres Verschlusselement (103), insbesondere eine Drosselklappe, aufweist, welches in dem Gaszufuhrelement (101 ) einlassseitig angeordnet ist, wobei das Gaszufuhr- element (101 ) einlassseitig durch das weitere Verschlusselement (105) gasdicht verschließbar ist.

3. Gaszufuhrmodul gemäß Anspruch 1 , wobei das Verschlusselement (105) zur Verringerung eines auslassseitigen Volumens des Gaszufuhrelementes (101 ) vorgesehen ist.

4. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein weiteres Verschlusselement (103) vorgesehen ist, ein Gasvolumen zwischen dem weiteren Verschlusselement (103) und einem Auslass des Gaszufuhr- elementes (101 ) festzulegen.

5. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verschlusselement (105) eine auslassseitige Drosselklappe ist.

6. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das

Gaszufuhrmodul einlassseitig ein weiteres Verschlusselement (103) auf- weist, wobei das Verschlusselement (105) und das weitere Verschlusselement (103) unabhängig voneinander schließbar oder öffnenbar oder steuerbar sind.

7. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das

Gaszufuhrelement (101 ) ein einlassseitig angeordnetes weiteres Verschlusselement zum gasdichten Verschließen des Gaszufuhrelementes (101 ) und eine Drallklappe zur Gasverwirbelung aufweist.

8. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, das eine

Mehrzahl von Gaszufuhrelementen zum Versorgen einer Mehrzahl von Brennräumen mit Gas aufweist, wobei jedes Gaszufuhrelementes auslass- seitig ein Verschlusselement zur Volumenverringerung aufweist.

9. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, das eine Anzahl von auslassseitigen Verschlussselementen umfasst, wobei jedes aus- lassseitige Verschlusselement einem Zylinder des Verbrennungsmotors zugeordnet ist.

10. Gaszufuhrmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das

Gaszufuhrelement (101 ) ein evakuierbares Saugrohr ist.

1 1. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit zumindest einem Brennraum und einem mit dem zumindest einem Brennraum verbundenen Gaszufuhrmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit:

Schließen des Verschlusselementes (105) während einer Startphase des Verbrennungsmotors zur Verringerung eines dem Brennraum zuzuführenden Gasvolumens.

12. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 11 , bei dem nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls nach Beginn der Startphase ein in dem Gaszufuhrmodul einlassseitig angeordnetes weiteres Verschlusselement (103) geschlossen bleibt oder geschlossen wird und das Verschlusselement (105) zur Volumenerhöhung geöffnet wird.

13. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 11 oder 12, bei dem der Verbrennungsmotor in der Startphase durch eine weitere Antriebsquelle, insbesondere durch einen Elektromotor, mechanisch angetrieben wird, und wobei das Verschlusselement (105) nach erfolgter Zündung geöffnet wird, um ein höheres verbrennungsmotorisches Drehmoment zu erhalten.

14. Programmtechnisch eingerichtete Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, welche ausgebildet ist, ein Computerprogramm zum Ausführen des Ver- fahrens gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 auszuführen.

Description:
Beschreibung

Titel

Gaszufuhrmodul

Stand der Technik

Die folgende Erfindung betrifft die Problematik der Versorgung von Verbrennungsmotoren mit Luft.

In konventionell verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeugen werden zur Bereitstellung von unterschiedlichen Antriebsmomenten mittels des Verbren- nungsmotors unterschiedliche Brennraumdrücke erzeugt, welche aufgrund eines üblicherweise stetigen Antriebsmomentenverlaufs stetig auf- bzw. angebaut werden können. In modernen Hybridfahrzeugen werden die Antriebsmomente hingegen beispielsweise durch mehrere Antriebsquellen, beispielsweise durch Elektromotoren und Verbrennungsmotoren, kombiniert oder getrennt erbracht. Treibt beispielsweise ein Elektromotor ein Hybridfahrzeug an, so ist die Reichweite aufgrund der zur Verfügung stehenden elektrischen Energie bzw. der physikalischen Leistungsfähigkeit des Elektromotors begrenzt. Kann das Hybridfahrzeug nicht mehr ausschließlich durch den Elektromotor angetrieben werden, so wird der Verbrennungsmotor angekoppelt und gestartet. Wird der Verbren- nungsmotor hingegen nicht mehr benötigt, so wird er abgekoppelt.

In parallelhybriden Antriebssträngen eines Parallelhybrids geschieht die An- bzw. Abkopplung des Verbrennungsmotors durch das Schließen bzw. Öffnen einer Trennkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor sowie durch das anschließende Starten oder Stoppen des Verbrennungsmotors. Ein

Kompromiss beim Ankoppeln bzw. Abkoppeln des Verbrennungsmotors besteht jedoch darin, hoch-dynamische Starts bzw. Stopps des Verbrennungsmotors komfortabel und möglichst nicht spürbar zu realisieren. Beginnt der Verbrennungsmotor beim Ankoppelvorgang oder beim Abkoppelvorgang zu arbeiten bzw. hört er auf zu arbeiten, so werden erste Einspritzungen und Zündungen vorgenommen bzw. letzte Einspritzungen und Zündungen ausgeführt, wobei auch niedrige Drehzahlen des Verbrennungsmotors und teilweise hohe Drehbeschleunigungen zu erwarten sind. Wird durch den Verbrennungsmotor während des An- oder Abkoppelvorgangs ein zu hohes Drehmoment erbracht, so entsteht eine ungewollte und wahrnehmbare Drehmomentänderung. Daher wird in Hyb- ridfahrzeugen, insbesondere in Parallelhybridfahrzeugen, der Verbrennungsmotor in der Startphase bei einem Übergang zwischen einer elektrischen und einer hybridischen Fahrt durch den Elektromotor angeschleppt, so dass bei einer ausreichend hohen Drehzahl eine Zündung und eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen kann. Zur Sicherstellung eines momentenneutralen Starts des Verbrennungsmo- tors muss das erzeugte oder das benötigte verbrennungsmotorische Drehmoment während der Startphase durch den Elektromotor jedoch kompensiert werden, damit die Summe der auf eine Achse einwirkenden Drehmomente konstant bleibt. Wird der Verbrennungsmotor durch den Elektromotor angeschleppt, so kann nach dem Schließen der Trennkupplung der Verbrennungsmotor mit einem Verbrennungsdrehmoment, d.h. mit einem inneren Drehmoment, gestartet werden, wobei das innere Drehmoment exakt die verbrennungsmotorischen Verluste, welche beispielsweise durch die innere Reibung im Verbrennungsmotor entstehen, entspricht, so dass eine Summe aller durch den Verbrennungsmotor erzeugten Drehmomente 0 Nm ergibt, so dass der Elektromotor keine Drehmo- mentkompensation durchführen muss.

Das während der Startphase durch den Verbrennungsmotor erzeugte verbrennungsmotorische Drehmoment hängt insbesondere stark von äußeren Bedingungen, wie beispielsweise einer aktuellen Füllung der Brennräume der Zylinder, ab. Daher gibt es bei einem Verbrennungsmotor im Wesentlichen insbesondere bei einem Verbrennungsmotor nach dem Ottomotoren-Prinzip drei Stellmöglichkeiten zur Einstellung des aktuellen Verbrennungsdrehmomentes, nämlich die Füllungsmenge, beispielsweise die Luftmenge, die Kraftstoff menge und der Zündwinkel. Beim Ottomotor sind der Kraftstoffmenge und dem Zündwinkel bei einer gegeben Füllung Grenzen gesetzt, um ein zündfähiges Gemisch sicher zu gewährleisten. Entsprechend beim Dieselmotor sind es die Kraftstoffmenge und, insbesondere zum Förderbeginn, der Einspritzzeitpunkt. Zur Einstellung eines hohen oder eines niedrigen verbrennungsmotorischen Drehmomentes ist daher bevorzugt eine geeignete Füllmenge einzustellen, durch welche im Zylinder ein Luftdruck erzeugt wird, der nach einer Kraftstoffeinspritzung und Zündung für das verbrennungsmotorische Drehmoment maßgeblich ist. Zur Beaufschlagung der Zylinder eines Verbrennungsmotors mit Luftdruck werden üblicherweise Saugrohre verwendet, welche bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotors evakuiert werden, wobei das Saugrohrvolumen die in dem Saugrohr eingeschlossene Luftmenge und somit den Luftdruck und daher auch das resultierende, verbrennungsmotorische Drehmoment bestimmt. Zur Befüllung des Saugrohrs mit Luft wird saugrohreinlassseitig üblicherweise eine Drosselklappe eingesetzt, wobei zwecks einer besseren Gemischdurchmischung auch eine Drallklappe zur Erzeugung einer Strömungsverwirbelung verwendet werden kann, wie es in der Druckschrift DE 10 2004 011 589 A1 beschrieben ist.

Zwecks Saugrohr-Evakuierung wird die Füllung im Saugrohr durch einen Abbau des unter Umgebungsdruck stehenden Luftvolumens im Saugrohr aufgrund der Ansaug- und Ausstoßvorgänge des Verbrennungsmotors reduziert. Bei großen Saugrohrvolumina kann die Saugrohr-Evakuierung jedoch einige Sekunden dau- ern, so dass ein schneller Start des Verbrennungsmotors nicht möglich ist. Ist das Saugrohr evakuiert, so können mittels des Verbrennungsmotors kleinste Drehmomente erzeugt werden. Es ist jedoch aufgrund der fehlenden Füllung nicht möglich, schnell ein hohes Drehmoment zu erzeugen.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass unterschiedliche Drehmomente verbrennungsmotorisch schnell erzeugt werden können, wenn den Brennräumen eines Verbrennungsmotors unterschiedliche Luftvolumina, welche für unterschiedliche Brennraumdrücke maßgeblich sind, bereitgestellt werden. Wird der Brennraum des Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Gaszufuhrelementes, wie beispielsweise eines Saugrohrs, mit Luft beaufschlagt, so können kleinere Drehmomente erzeugt werden, wenn beispielsweise nicht das gesamte Gaszufuhrelement, sondern nur beispielsweise die Zylinder evaku- iert werden. Das kann dadurch erreicht werden, dass das den Brennraum mit

Luft versorgende Gaszufuhrelement nicht nur einlassseitig, sondern auslassseitig an einem dem Brennraum zugewandten Ende und möglichst nahe am Zylinder einen Verschluss aufweist, mit dem ein ausgangsseitiges Volumen des Gaszufuhrelementes, d.h. ein Volumen zwischen einem Auslass des Gaszufuhrelemen- tes und dem auslassseitigen Verschluss, verringert werden kann. Aufgrund des geringeren Luftvolumens kann ein schnelleres Evakuieren der Zylinder bzw. de- ren Brennräume erreicht werden, wodurch kleinere Drehmomente schnell erzeugt werden können. Wird der auslassseitige Verschluss geöffnet, so steht ein erhöhtes Luftvolumen in dem Gaszufuhrelement zur Verfügung, so dass schnell höhere Drehmomente erzeugt werden können. Bevorzugt ist das Gaszufuhrele- ment möglichst direkt vor dem Zylinder mittels des auslassseitigen Verschlusses gasdicht verschließbar, wodurch eine Evakuierung des Gaszufuhrelementes bis zur einer ggf. vorhandenen eingangsseitigen Drosselklappe vermieden wird, so dass das zu evakuierende Luftvolumen im Wesentlichen nur durch das im Zylinder befindliche, kleinere Luftvolumen bestimmt wird. Durch das auslassseitige Verschlusselement kann eine Zylinderevakuierung auch dann durchgeführt werden, wenn das Luftzufuhrmodul selbst nicht evakuierbar ist, wie es beispielsweise bei Diesel-Motoren, in welchen einlassseitig nicht verschließbare Luftzufuhrelemente verwendet werden, der Fall ist.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Gaszufuhrmodul zur Versorgung eines Brennraums eines Verbrennungsmotors mit Gas, insbesondere mit Luft, mit einem Gaszufuhrelement zur Brennraumgaszufuhr und einem Verschlusselement, welches in dem Gaszufuhrelement auslassseitig angeordnet ist, wobei das Gaszufuhrelement auslassseitig durch das Verschlusselement gasdicht ver- schließbar ist. Dadurch wird ermöglicht, ein auslassseitiges Volumen des Gaszufuhrelementes zur Erzeugung verringerter Drehmomente einfach zu beschränken.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gaszufuhrmodul ferner ein weiteres Verschlusselement, insbesondere eine einlassseitige Drosselklappe, welches in dem Gaszufuhrelement einlassseitig angeordnet ist, wobei das Gaszufuhrelement einlassseitig durch das weitere Verschlusselement gasdicht verschließbar ist. Dadurch wird in vorteilhafter weise sichergestellt, dass das Gaszufuhrelement unterschiedliche Gasvolumina, welche jeweils für unterschiedliche Brenn- raumdrücke maßgeblich sind, einfach und schnell bereitstellen kann. Das Gaszufuhrelement ist insbesondere in der Gestalt eines Gasleiters ausgebildet, wobei das Gas bevorzugt einlassseitig einströmbar und auslassseitig ausströmbar ist. Somit ist das Verschlusselement in Gasströmungsrichtung dem weiteren Verschlusselement nachgeordnet. Durch die jeweils gasdichte Ausführung der schließbaren und öffnenbaren Verschlusselemente wird zudem eine sichere

Evakuierung des Gaszufuhrelementes ermöglicht. Gemäß einer Ausführungsform ist das Verschlusselement zur Verringerung eines auslassseitigen Volumens des Gaszufuhrelementes vorgesehen. Dadurch wird in vorteilhafter weise sichergestellt, dass der an das Gaszufuhrelement auslasssei- tig beispielsweise angeflanschte Brennraum schnell evakuiert werden kann, was zur Erzeugung von geringen Drehmomenten notwendig ist. Bevorzugt ist das Verschlusselement daher direkt am Ausgang des Gaszufuhrelementes angeordnet, um ein Gasvolumen zwischen dem Verschlusselement und dem Auslass des Gaszufuhrelementes gering ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist der weitere Verschluss hingegen vorgesehen, ein bevorzugt größeres Gasvolumen zwischen dem weiteren Verschluss und dem Auslass des Gaszufuhrelementes festzulegen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass beispielsweise nach einem Öffnen des Verschluss- elementes ein höheres Gasvolumen zu Verfügung steht, so dass höhere verbrennungsmotorische Drehmomente erzeugt werden können.

Gemäß einer Ausführungsform ist das weitere Verschlusselement eine einlass- seitige Drosselklappe und das Verschlusselement eine auslassseitige Drossel- klappe. Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die beiden Verschlusselemente durch Standardbauelemente realisiert und in dem Gaszufuhrelement angeordnet werden können.

Gemäß einer Ausführungsform sind das Verschlusselement und das weitere Verschlusselement unabhängig voneinander schließbar oder öffnenbar, so dass in vorteilhafter weise sichergestellt wird, dass die unterschiedlichen Gasvolumina unabhängig voneinander bereitgestellt werden können.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gaszufuhrelement ein einlassseitig angeordnetes weiteres Verschlusselement zum gasdichten Verschließen des

Gaszufuhrelementes und eine Drallklappe zur Gasverwirbelung. Somit sind in dem Gaszufuhrmodul zumindest drei Verschlusselemente vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Gaszufuhrmodul eine Mehrzahl von Gaszufuhrelementen zum Versorgen einer Mehrzahl von Brennräumen mit Gas, beispielsweise mit Luft. Dabei umfasst jedes Gaszufuhrelement auslassseitig ein Verschlusselement zur Verringerung eines auslassseitigen Volumens des Gaszufuhrelementes. Bevorzugt wird jedes Gaszufuhrelement aus- lassseitig mit einem Brennraum eines Zylinders verbunden, so dass eine direkte Brennraumgasversorgung möglich ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gaszufuhrmodul eine Anzahl von auslassseitigen Verschlussselementen, wobei jedes auslassseitige Verschlusselement einem Zylinder zugeordnet ist. Bevorzugt sind die auslassseitigen Verschlusselemente unabhängig voneinander steuerbar, sodass sie unabhängig vo- neinander verstellbar sind. Somit kann eine erste Anzahl der auslassseitigen

Verschlusselemente geschlossen und eine zweite Anzahl der auslassseitigen Verschlusselemente geöffnet werden, um eine zylinderindividuelle Steuerung zu ermöglichen.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Gaszufuhrelement ein evakuierbares

Saugrohr, so dass in vorteilhafter Weise auf Standardbauelemente zur Herstellung des Gaszufuhrmoduls zurückgegriffen werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit zumindest einem Brennraum und einem mit dem zumindest einen Brennraum verbundenen, erfindungsgemäßen Gaszufuhrmodul. Das Verfahren umfasst das Schließen des Verschlusselementes während einer Startphase des Verbrennungsmotors zur Verringerung eines dem Brennraum zuzuführenden Gasvolumens.

Gemäß einer Ausführungsform werden nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls nach Beginn der Startphase des Verbrennungsmotors, beispielsweise nach einer Sekunde, zwei Sekunden, drei Sekunden, fünf Sekunden oder zehn Sekunden, nach Beginn der Startphase des Verbrennungsmotors das weitere Verschlusselement geschlossen und das Verschlusselement geöffnet, um ein dem Brennraum zuzuführendes Gasvolumen zu erhöhen, wodurch in vorteilhafter Weise eine verbrennungsmotorische Erzeugung von höheren Momenten möglich wird.

Weitere Verfahrensschritte ergeben sich direkt aus der Funktionalität des erfindungsgemäßen Gaszufuhrmoduls. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine programmtechnisch eingerichtete Vorrichtung, beispielsweise ein Steuergerät, welches ausgebildet ist, ein Computerprogramm zum Ausführen des Verfahrens zum Betreiben eines Verbrennungsmotors auszuführen.

Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gaszufuhrmodul; und

Fig. 2 einen Antriebsstrang eines Parallelhybridantriebs.

Fig. 1 zeigt ein Gaszufuhrmodul mit einem Gaszufuhrelement 101 , in welchem einlassseitig ein einlassseitiges Verschlusselement 103 und auslassseitig ein auslassseitiges Verschlusselement 105 angeordnet ist. Das Gaszufuhrelement kann ein Saugrohr sein, wobei die Verschlusselemente 103 und 105 Drosselbzw. Saugrohrklappen sein können. Wie in Fig. 1 dargestellt ist das Gaszufuhrmodul mittels einer Verbindung 107 mit einem Brennraum 109 eines Zylinders verbunden. Zur Verdeutlichung ist ferner ein Zylinderkolben 11 1 dargestellt, welcher eine Komprimierung des Brennraumgases bewirkt.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist das Gaszufuhrmodul ausgangsseitig mit dem Verbindungselement 107 an einer mittels der in Fig. 1 dargestellten Verbindungs- Schnittstelle 1 13 verbunden, beispielsweise angeflanscht. Das Verbindungselement 107 kann jedoch ein Element des Gaszufuhrmoduls sein, so dass das Verschlusselement 105 noch weiter in Richtung des Brennraumes 109 verschoben werden kann, wodurch ein auslassseitiges Volumen noch weiter verringert werden kann.

Durch die Verwendung des Verschlusselementes 105 wird auslassseitig ein geringeres Gasvolumen bereitgestellt, so dass ein ruckfreier Start des Verbrennungsmotors aufgrund der geringen Drehmomente möglich ist. Idealerweise startet der Verbrennungsmotor bei einem Ausgangsmoment von 0 Nm an einer Schnittstelle zu einem Triebstrang, beispielsweise einer Trennkupplung zum

Elektromotor, und erhöht dann in kontrollierter Weise die erbrachten Drehmo- mente. Durch die Verwendung des auslassseitigen Verschlusselementes 105 ist es daher nicht mehr notwendig, das gesamte Gaszufuhrelement 101 beispielsweise bei kleineren Drehzahlen zu evakuieren und dabei kleinste Ausgangsmomente über minimale Einspritzmengen und einen späten Zündwinkel zu realisie- ren. Zur Darstellung von kleineren Momenten kann ferner eine Schichteinspritzung verwendet werden, bei der in der Nähe der Zündkerzen ein Gemisch spät gezündet wird. Erfindungsgemäß wird die Verwendung der Schichteinspritzung durch das auslassseitige, weitere Verschlusselement 105 ermöglicht, obwohl bei der Schichteinspritzung auch eine Abhängigkeit zwischen einem Ausgangsmo- ment und einem Füllungsgrad des Verbrennungsmotors sowie dem zündfähigen

Gemisch besteht. Bei einem geringen Füllungsgrad können daher nur kleinere Ausgangsmomente dargestellt werden. Ist der Füllungsgrad hingegen hoch, so können kleinere Ausgangsmomente nur bis zu einer Zündfähigkeitsgrenze des Gemisches realisiert werden. Die kleinsten darstellbaren Ausgangsmomente im Schichtbetrieb sind daher niedriger als die Ausgangsmomente in einem konventionellen, homogenen Betrieb. Durch die Volumenverringerung mit dem auslassseitigen Verschlusselemente 105 wird ferner erreicht, dass aufgrund eines mit dem Schichteinspritzbetrieb zusammenhängenden Magerbetriebs normalerweise stark erhöhte Emissionen, beispielsweise NO x , verringert werden können.

Handelt es sich bei dem Gaszufuhrelement um ein Saugrohr, so kann das Verschlusselement 105 eine Saugrohrklappe sein, welche beispielsweise in der Gestalt einer Drallklappe ausgebildet ist. Im Unterschied zu den bekannten Drallklappen, welche eine stärkere Verwirbelung des Gemisches zum Ziel haben und den Saugrohrquerschnitt daher nicht komplett verschließen können, hat das Verschlusselement die Aufgabe, diesen gasdicht zu verschließen, um eine Evaku- ierbarkeit des ausgangsseitigen Volumens zu ermöglichen. Das auslassseitige, weitere Verschlusselement 105 kann beispielsweise dazu verwendet werden, ein Saugrohr an einer Stelle abzuschließen, an der das Saugrohr beispielsweise am Zylinderkopf angeflanscht ist, wie es beispielsweise mittels der Schnittstelle 1 13 dargestellt ist. Dadurch wird ferner erreicht, dass die eigentliche Saugrohrfüllung erhalten bleibt, die Drosselklappe 103 nicht betätigt werden muss und das Verschlusselement 105 im geschlossenen Zustand den jeweiligen Zylinder gegenüber dem Saugrohr verschließt. Wird jedem Zylinder des Verbrennungsmotors ein in Fig. 1 dargestelltes Gaszufuhrmodul zugeordnet, so ist es ferner möglich, die einzelnen Zylinder durch den reduzierten Füllungsgrad, wesentlich schneller zu evakuieren ohne den nötigen Füllungsgrad für den schnellen Momentenbedarf während einer der Startphase folgenden Betriebsphase des Verbrennungsmotors abzubauen, weil im Wesentlichen nur noch der jeweilige Zylinder und nicht mehr der Zylinder und das gesamte Gaszufuhrelement evakuiert werden müssen. Durch die reduzierten Füllungsgrade in den Zylindern bzw. in deren Brennräumen können nun auch im homogenen Betrieb kleinste Drehmomente dargestellt werden.

Fig. 2 zeigt einen Antriebsstrang eines Parallelhybrids mit einem Verbrennungs- motor 201 , welcher über eine Trennkupplung 203 mit einem Elektromotor 205 koppelbar ist. Zur Versorgung des Elektromotors 205 mit elektrischer Energie steht eine Fahrzeugbatterie 207 zur Verfügung. Der Elektromotor 205 ist mit einem Getriebe 209 gekoppelt, welches vorgesehen ist, die Vorderräder 21 1 über ein Verteilergetriebe 213 anzutreiben. Der Verbrennungsmotor hat beispielswei- se vier Zylinder, wobei jedem Zylinder ein Gaszufuhrelement 215 zugeordnet ist.

Jedes Gaszufuhrelement 215 ist auslassseitig durch ein Verschlusselement 217, beispielsweise eine Saugrohrklappe, verschließbar. Die Gaszufuhrelemente 215 und die Verschlusselemente 217 bilden ein Gaszufuhrmodul 219. Zur Steuerung der Verschlusselemente 217 ist ferner ein Steuergerät 212 vorgesehen, welches ferner mit der Trennkupplung 203, mit dem Elektromotor 205, mit dem Getriebe

209 sowie mit dem Elektromotor 201 gekoppelt ist.

Das Steuergerät 221 ist vorgesehen, beispielsweise in Abhängigkeit von einem Fahrzustand die Verschlusselemente 217 zu öffnen, vollständig oder teilweise zu schließen, um eine Mindestluftmenge bereitzustellen, wenn es dem Verbrennungsmotor 201 beispielsweise nicht gelingt, nach einem Start eine Synchronisierung der ersten Umdrehungen vorzunehmen sowie geeignete Einspritzungen und Zündungen abzusetzen, wodurch die Gefahr besteht, dass ein Füllungsgrad in den Zylindern nicht mehr für ein brennfähiges Gemisch ausreichend hoch ist. Darüber hinaus sind Zylinder-individuelle Klappenstellungen möglich, um erste

Einspritzungen und Zündungen individuell für jeden Zylinder zu optimieren.

Werden die Verschlusselemente 217 beispielsweise durch Saugrohrklappen gebildet, so hat dies den Vorteil, dass im Vergleich zu einem reinen Schichtbetrieb nun die Möglichkeit eröffnet wird, konstruktiv ausgestaltete Verbrennungsmotoren ohne größere Eingriffe nachzurüsten. Insbesondere ist es denkbar, unter- schiedliche Hybrid-Varianten eines Verbrennungsmotors mit den auslassseitigen Saugrohrklappen nachzurüsten.

Darüber hinaus hat das Steuergerät 221 beispielsweise neben der Steuerung der Verschlusselemente 217 die Aufgabe, eine koordinierte Ausführung der Steuerung der Verschlusselemente 217 in den Start-Stopp-Phasen beim Betrieb des Verbrennungsmotors durchzuführen. Das Steuergerät 221 kann beispielsweise als ein Motorsteuergerät ausgebildet sein.

Wird beispielsweise der Fall eines Stopps des Verbrennungsmotors 217 betrachtet, so sollte dabei bevorzugt ein Ausgangsdrehmoment von 0 Nm dargestellt werden. Um den Verbrennungsmotor 217 von dem Betriebsstrang abzukoppeln, sind bevorzugt anfänglich kleinste Drehmomente darzustellen, um beispielsweise die Trennkupplung 203 zwischen dem Verbrennungsmotor 201 und dem Elekt- romotor 205 lastfrei zu betreiben. Auch in diesem Anwendungsfall können die

Verschlusselemente 217 jedoch dazu beitragen, kleinste Luftmengen in dem jeweiligen Zylinder schnell zu evakuieren, ohne dass hier eine Evakuierung des gesamten Volumens eines jeden Gaszufuhrelementes notwendig ist.

Ein Start des Verbrennungsmotors 201 kann jedoch nach einer Phase einer elektrischen Fahrt notwendig sein, wenn beispielsweise die Fahrzeugbatterie 207 stark entleert wurde oder ein Fahrerwunsch nicht mehr alleine durch den elektrischen Motor 205 umgesetzt werden kann. In derartigen Fällen ist es vorteilhaft, den Verbrennungsmotor 201 schnell nach einem Start desselben in einen Zu- stand zu überführen, in dem dieser hohe Drehmomente bereitstellen kann. Dabei ist es auch denkbar, dass zum Aufladen der Fahrzeugbatterie 207 ein negatives elektrisches Generatormoment erzeugt werden kann. Um eine derartige quasistationäre Momentenaufteilung zu ermöglichen, können die Drehmomente bevorzugt rampenförmig erhöht oder verringert werden, wobei beispielsweise der Elektromotor 205 von einem motorischen in einen generatorischen Betrieb wechseln kann. In dieser Wechselphase leistet der Verbrennungsmotor 201 ein hohes Antriebsmoment, um einem Drehmoment den Ausgleich zu ermöglichen. Zur Bereitstellung der geforderten Dynamik können die erfindungsgemäßen, auslassseitigen Verschlusselemente in einer Interaktion mit den einlassseitigen Drossel- klappen gesteuert werden, so dass beispielsweise ein Drehmomentenabriss vermieden wird. Durch ein geringeres zu evakuierendes Volumen wird ferner auch einem Auspufftrakt eine geringere Luftmenge zugeführt, falls die auslass- seitigen Verschlusselemente 217 geschlossen werden. Dies ist auch vorteilhaft für den nachgeschalteten Katalysator, weil dieser durch diese geringere Luftmenge weniger abgekühlt wird, und weil weniger Reaktionen aufgrund der gerin- geren zur Verfügung stehenden Sauerstoffmenge stattfinden. Dies führt zu einer weiteren Abgasreduktion während eines Starts des Verbrennungsmotors 201. Darüber hinaus ist bevorzugt für eine Zylinder-individuelle Steuerung das zu erzeugende Moment pro Zylinder bei aktueller Zylinderfüllung bereitzustellen, um daraufhin die Zylinder-individuelle Steuerung der auslassseitigen Verschlussele- mente 217 realisieren zu können. Daher ist es vorteilhaft, wenn das Steuergerät

221 in der Lage ist, die auslassseitigen Verschlusselemente 217 individuell zu steuern, so dass die Evakuierung der Gaszufuhrelemente mithilfe der auslassseitigen Verschlusselemente 217 effizient umgesetzt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise dann ausgeführt werden, wenn beispielsweise ein Fahrzeug-Koordinatorelement oder ein Hybridmanager einen Start mit einem reduzierten Moment des Verbrennungsmotors beispielsweise aus einer rein elektrischen Fahrt auslöst. Daraufhin beginnt eine Startphase des Verbrennungsmotors, in der dieser beispielsweise angeschleppt wird. Hierzu werden die Trennkupplung 203 sowie die auslassseitigen Verschlusselemente 217 geschlossen, so dass der Verbrennungsmotor 201 beginnt zu drehen. Dabei kann beispielsweise unter Verwendung von Drucksensoren eine Füllung der Gaszufuhrelemente 215 bzw. der Zylinder insbesondere Zylinder-individuell beobachtet werden. Nach einer abgeschlossenen Evakuierung der Gaszufuhr- elemente 215 bzw. nach einer Reduzierung des darin eingeschlossenen Luftvolumens wird die Trennkupplung 203 vollständig geschlossen, wonach der Verbrennungsmotor 201 beispielsweise zündet. Daraufhin kann eine Zylinderindividuelle Einspritzung freigegeben werden, so dass der Verbrennungsmotor 201 auf allen Zylindern zündet, wobei aufgrund der geringen Luftvolumina kleins- te Drehmomente erzeugt werden können. Je nach einer Momentenanforderung können die auslassseitigen Verschlusselemente 217 sowie die in Fig. 2 nicht dargestellten einlassseitigen Drosselklappen geöffnet werden, wodurch ein Ende der Startphase des Verbrennungsmotors 201 eingeleitet wird. Daraufhin können die auslassseitigen Verschlusselemente aus Sicht des Hybridantriebs vollständig geöffnet werden, wodurch eine quasi-stationäre Momentenverteilung möglich wird.