DE102005005559B4 - Method for operating an internal combustion engine with turbocharger - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere Ottomotor, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand „Leerlauf“ mit einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl und bezüglich eines Kraftstoffverbrauchs bzw. einer Laufruhe optimierten Leerlauf-Betriebsparametern für Zündzeitpunkt und Kraftstoffeinspritzung betrieben wird, wobei wenigstens in einem zeitlichen Teilbereich des Betriebszustandes „Leerlauf“ durch bzgl. der optimierten Leerlauf-Betriebsparameter abweichende Einstellung wenigstens eines optimierten Leerlauf-Betriebsparameters der Brennkraftmaschine eine Abgasenthalpie erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Abgasturbolader aufweist, wobei zum Erhöhen der Abgasenthalpie eine zusätzliche Kraftstoffnacheinspritzung durchgeführt und damit eine Drehzahl des Abgasturboladers erhöht wird.Method for operating an internal combustion engine, in particular gasoline engine, in particular a motor vehicle, wherein the internal combustion engine is operated in an operating state "idle" with a predetermined idle speed and with respect to a fuel consumption or a quiet operation optimized idle operating parameters for ignition timing and fuel injection, wherein at least in a temporal Part of the operating state "idle" by with respect to the optimized idle operating parameters deviating setting at least one optimized idle operating parameter of the internal combustion engine exhaust gas enthalpy is increased, characterized in that the internal combustion engine has an exhaust gas turbocharger, wherein carried out to increase the exhaust enthalpy an additional post fuel injection and thus a speed of the exhaust gas turbocharger is increased.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere Ottomotor, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand „Leerlauf“ mit einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl und bezüglich eines Kraftstoffverbrauchs bzw. einer Laufruhe optimierten Leerlauf-Betriebsparametern für Zündzeitpunkt und Kraftstoffeinspritzung betrieben wird, wobei wenigstens in einem zeitlichen Teilbereich des Betriebszustandes „Leerlauf“ durch bzgl. der optimierten Leerlauf-Betriebsparameter abweichende Einstellung wenigstens eines optimierten Leerlauf-Betriebsparameters der Brennkraftmaschine eine Abgasenthalpie erhöht wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular gasoline engine, in particular a motor vehicle, wherein the internal combustion engine is operated in an operating state "idle" with a predetermined idle speed and with respect to a fuel consumption and a quiet running optimized idle operating parameters for ignition timing and fuel injection, wherein At least in a temporal subrange of the operating state "idling", an exhaust gas enthalpy is increased by adjusting at least one optimized idling operating parameter of the internal combustion engine with respect to the optimized idling operating parameter.

Abgasturbolader nutzen die Abgasenthalpie, um auf der Frischluftseite einen Verdichter anzutreiben. Nach einem positiven Lastsprung muss der Turbolader zunächst beschleunigt werden. Die dafür notwendige Abgasenthalpie kann bei konventionellen Betriebsverfahren nicht sofort zur Verfügung gestellt werden. Die sich hieraus ergebende, unerwünschte Verzögerung des Aufbaus eines gewünschten Motormomentes wird gemeinhin als „Turboloch“ bezeichnet.Exhaust gas turbochargers use the exhaust gas enthalpy to drive a compressor on the fresh air side. After a positive load jump, the turbocharger must first be accelerated. The exhaust enthalpy required for this can not be made available immediately in conventional operating methods. The resulting undesirable deceleration of building a desired engine torque is commonly referred to as a "turbo lag".

Um einen beschleunigten Ladedruckaufbau bei einem Verbrennungsmotor mit Abgasturbolader zu erzielen, ist es aus der EP 1 167 733 A2 bekannt, in Reaktion auf einen positiven Lastsprung zwischen dem Normalbetrieb und einem Sonderbetrieb umzuschalten, bei dem die Abgasenthalpie durch gezielte Kraftstoffnacheinspritzung, die im Wesentlichen im Brennraum verbrennt, zu erhöhen. Trotz dieser Maßnahme vergeht nach der Lastanforderung durch den Fahrer durch Betätigen des Fahrpedals bis zum Aufbau des notwendigen Ladendrucks im Abgasturbolader eine gewisse Zeit.In order to achieve an accelerated boost pressure buildup in an internal combustion engine with turbocharger, it is from the EP 1 167 733 A2 known to switch in response to a positive load jump between normal operation and a special operation, in which the exhaust enthalpy by targeted Nachspritzspritzung fuel that burns substantially in the combustion chamber, increase. Despite this measure passes after the load request by the driver by pressing the accelerator pedal to build up the necessary charge pressure in the exhaust gas turbocharger a certain amount of time.

Aus der DE 34 21 775 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader, dessen Abgasturbine über Abgasleitungen das Abgas aus den Brennräumen der Brennkraftmaschine zugeführt wird und die einen Verdichter für die Verbrennungsluft antreibt, bekannt, wobei zur Anhebung des Ladedruckes im Leerlauf und im Teillastbereich der Brennkraftmaschine einzelne oder mehrere Zündungen nach einem vorgegebenen Muster ausgeblendet werden, der Zündzeitpunkt nach spät verschoben wird und der Brennstoffanteil im Brennstoff-Luftgemisch erhöht wird. Diese Steuereingriffe erfolgen in Abhängigkeit von einem Ladedruck P stromab des Verdichters und gff. von einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine. Am Gehäuse des Abgasturboladers ist ein Temperatursensor angeordnet, welcher bei zu hohen Temperaturen des Abgasturboladers diese Steuereingriffe verhindert. Optional ist am Zylinderkopf ein Temperatursensor angeordnet, welcher Steuereingriffe unterbindet, wenn eine Temperatur die Brennkraftmaschine um einen vorgegebenen Wert unterhalb ihrer Betriebstemperatur liegt.From the DE 34 21 775 A1 is a method and apparatus for operating a spark-ignition internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger, the exhaust gas turbine exhaust pipes from the combustion chambers of the engine is supplied and which drives a compressor for the combustion air, known to increase the boost pressure at idle and in the partial load range of Internal combustion engine single or multiple ignitions are hidden according to a predetermined pattern, the ignition is postponed late and the fuel content in the fuel-air mixture is increased. These control actions are carried out in response to a boost pressure P downstream of the compressor and gff. from a load request of the internal combustion engine. At the housing of the exhaust gas turbocharger, a temperature sensor is arranged, which prevents these control interventions at high temperatures of the exhaust gas turbocharger. Optionally, a temperature sensor is disposed on the cylinder head, which prevents control interventions when a temperature of the internal combustion engine is a predetermined value below its operating temperature.

Aus der DE 35 44 247 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung mit einem Abgasleitungssystem zur Turbine eines Abgasturboladers bekannt, wobei die Turbine einen in einer Ladeluftleitung angeordneten Verdichter antreibt, mit einer Umluftleitung stromauf einer willkürlich steuerbaren Drosselklappe, die die Ladeluftleitung mit dem Abgasleitungssystem stromauf der Turbine verbindet und mit einem die Umluftleitung steuernden Ventil, welches bei niedriger Last oder bei niedrigem Ladedruck der Brennkraftmaschine geöffnet ist, wobei zur Erhöhung des Ladedruckes im unteren Drehzahlbereich die Umluftleitung nahe den Brennräumen der Brennkraftmaschine in das Abgasleitungssystem mündet und der Brennstoffanteil im Brennstoff-Luftgemisch der Brennkraftmaschine bei geöffnetem Ventil erhöht ist. Bei im Leerlaufbetrieb arbeitender Brennkraftmaschine wird ein Anteil der vom Verdichter geförderten Ladeluft über die Umluftleitung in die Abgasleitung eingeblasen. Zugleich wird ein Brennstoffanteil im Brennstoff-Luftgemisch angehoben. Dies erzeugt eine Nachverbrennung in der Abgasleitung. Somit wird die die Abgasmenge und die Drehzahl des Abgasturboladers und damit die Förderleistung des Verdichters erhöht, so dass der Ladedruck stromauf der Drosselklappe in erheblichem Maße ansteigt.From the DE 35 44 247 A1 An internal combustion engine with turbocharging with an exhaust pipe system to the turbine of an exhaust gas turbocharger is known, wherein the turbine drives a arranged in a charge air line compressor, with a recirculation line upstream of an arbitrarily controllable throttle, which connects the charge air line to the exhaust pipe system upstream of the turbine and with a circulating air control Valve, which is open at low load or at low boost pressure of the internal combustion engine, wherein the recirculation line opens near the combustion chambers of the internal combustion engine in the exhaust pipe system to increase the boost pressure in the lower speed range and the fuel content in the fuel-air mixture of the internal combustion engine is increased with the valve open. When working in idle mode internal combustion engine, a portion of the funded by the compressor charge air is injected via the recirculation line into the exhaust pipe. At the same time a fuel content is raised in the fuel-air mixture. This produces afterburning in the exhaust pipe. Thus, the exhaust gas amount and the rotational speed of the exhaust gas turbocharger and thus the capacity of the compressor is increased, so that the boost pressure upstream of the throttle valve increases to a considerable extent.

Aus der JP 2000-054 894 A ist eine Steuerung für eine Brennkraftmaschine mit Turbolader bekannt, wobei in einem Beschleunigungszustand der Brennkraftmaschine Kraftstoff in einem Zeitbereich zwischen Einlasstakt und Zündmoment mit mehreren Nacheinspritzungen eingespritzt wird.From the JP 2000-054 894 A a controller is known for a turbocharged internal combustion engine, wherein in an acceleration state of the internal combustion engine fuel is injected in a time range between intake stroke and ignition torque with multiple post-injections.

Aus der DE 602 25 842 T2 ist eine Steuerung für einen mit einem Elektromotor elektrisch unterstützten Turbolader bekannt, wobei ein Ladedrucksensor den Ladedruck in dem Turbolader vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Elektromotorcontroller vorgesehen, welcher den Elektromotor ansteuert. Ist der von dem Ladedrucksensor erfasste Ladedruck niedriger als ein ausgewählter Zielladedruck, steuert der Elektromotorcontroller den Elektromotor derart an, dass dieser den Turbolader antreibt. Ist der von dem Ladedrucksensor erfasste Ladedruck höher als ein ausgewählter Zielladedruck, steuert der Elektromotorcontroller den Elektromotor derart an, dass dieser den Turbolader abbremst. Weiterhin ist der Elektromotorcontroller derart konfiguriert, dass dieser den Strom von dem Elektromotor trennt, wenn ein Einkuppelsensor anzeigt, dass eine Kupplung nicht eingekuppelt ist oder wenn ein Bremsanlagesensor anzeigt, dass die Bremse aktiviert ist.From the DE 602 25 842 T2 a control is known for a turbocharger electrically assisted with an electric motor, wherein a boost pressure sensor is provided the boost pressure in the turbocharger. Furthermore, an electric motor controller is provided, which drives the electric motor. If the charge pressure detected by the boost pressure sensor is lower than a selected target boost pressure, the electric motor controller controls the electric motor to drive the turbocharger. If the charge pressure detected by the boost pressure sensor is higher than a selected target boost pressure, the electric motor controller controls the electric motor in such a way that it decelerates the turbocharger. Further, the electric motor controller is configured to disconnect power from the electric motor when an engagement sensor indicates that a clutch is disengaged or when a brake application sensor indicates that the brake is activated.

Aus der JP 2002-030 946 A ist eine Steuerung für einen Dieselmotor bekannt. In einem Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine werden Voreinspritzungen ausgeführt und eine Einlassventilklappe ist geschlossen, um die Zündstabilität der Haupteinspritzung zu verbessern und damit Vibrationen und Geräusche zu reduzieren. Sobald ein Fahrer das Bremspedal und das Kupplungspedal betätigt, wird die Leerlaufdrehzahl und ein Raildruck erhöht. From the JP 2002-030 946 A is a control for a diesel engine known. In an idle state of the internal combustion engine pilot injections are carried out and an intake valve flap is closed to improve the ignition stability of the main injection and thus to reduce vibrations and noise. As soon as a driver operates the brake pedal and the clutch pedal, the idling speed and a rail pressure is increased.

Aus der DE 102 35 891 A1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung eines Laders bekannt, die eine Verringerung der Bordnetzbelastung besonders bei einem Hochlaufen des Laders ermöglichen. Dabei wird ein Ansteuersignal gebildet, das den Lader ansteuert. In Abhängigkeit eines ersten Betriebszustandes der Brennkraftmaschinen, der eine Erhöhung eines Fahrerwunschmomentes unmittelbar vorausgeht, wird das Ansteuersignal derart gebildet, dass der Lader bereits während dieses ersten Betriebszustandes seine Drehzahl erhöht. Während des ersten Betriebszustandes wird ein dem mechanischen Hilfslader parallel geschalteter zweiter Bypass geschlossen. Auf diese Weise wird der Ladedruck bzw. das Verdichterdruckverhältnis des mechanischen Hilfsladers bereits im ersten Betriebszustand aufgebaut, so dass zu Beginn eines zweiten Betriebszustandes, bei dem das Fahrerwunschmoment tatsächlich erhöht wird, bereits ein erhöhter Ladedruck vorliegt und die Zieldrehzahl des mechanischen Hilfsladers noch schneller erreicht wird.From the DE 102 35 891 A1 are known a method and a device for controlling or regulating a supercharger, which allow a reduction of the on-board network load, especially when the supercharger is started up. In this case, a drive signal is formed, which controls the loader. In response to a first operating state of the internal combustion engine, which immediately precedes an increase in a driver's desired torque, the drive signal is formed such that the loader already increases its speed during this first operating state. During the first operating state, a second bypass, which is connected in parallel with the mechanical auxiliary loader, is closed. In this way, the boost pressure or the compressor pressure ratio of the mechanical auxiliary loader is already established in the first operating state, so that at the beginning of a second operating state in which the driver's desired torque is actually increased, there is already an increased boost pressure and the target speed of the mechanical auxiliary loader is reached even faster ,

Aus der DE 198 06 665 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchem ein Sollmomentwert für das Drehmoment der Brennkraftmaschinen vorgegeben wird. In wenigstens einem Betriebszustand, welcher bevorzugt der Leerlauf ist, wird eine Verschlechterung des Wirkungsgrades der Brennkraftmaschinen durch Erhöhen der Luftzufuhr und Spätziehen des Zündwinkels durchgeführt. Dieser wenigstens eine Betriebszustand liegt dann vor, wenn ein Anfahrwille des Fahrers erkannt wird. In diesem wenigstens einem Betriebszustand wird ein Momentenreservewert gebildet, welcher zu einer Verstellung des Zündwinkels führt, so dass die Größe des Momentenreservewertes durch Veränderung des Zündwinkels auch in momentenerhöhendem Sinn bereitgestellt werden kann. Durch die Bereitstellung bzw. Erhöhung der Momentenreserve erfolgt ein schnellerer Momentenaufbau beim Einkuppeln, da die Zündwinkelverstellung das Drehmoment schneller erhöht als die entsprechende Erhöhung der Luftzufuhr. Gegenüber einem optimalen Zündwinkel ZWopt wird durch Verstellung des Zündwinkels nach Spät der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschinen im gesamten Leerlaufzustand verschlechtert. Diese im gesamten Leerlaufzustand vorgenommene Verschlechterung des Wirkungsgrades wird weiter vergrößert, wenn ein Anfahrwille festgestellt wird. Dieser Anfahrwille wird beispielsweise auf Basis von Fahrpedalstellung, Getriebestellung und/oder Bremspedalbetätigung festgestellt.From the DE 198 06 665 A1 a method and an apparatus for operating an internal combustion engine is known in which a desired torque value for the torque of the internal combustion engine is specified. In at least one operating state, which is preferably idling, a deterioration of the efficiency of the internal combustion engine is performed by increasing the air supply and retiring the ignition angle. This at least one operating state is present when a driver's starting intention is detected. In this at least one operating state, a torque reserve value is formed, which leads to an adjustment of the ignition angle, so that the size of the torque reserve value can also be provided in a torque-increasing sense by changing the ignition angle. By providing or increasing the torque reserve, a faster torque build-up takes place during engagement, since the ignition angle adjustment increases the torque faster than the corresponding increase in the air supply. Compared to an optimal ignition angle ZWopt, the efficiency of the internal combustion engine is deteriorated in the entire idle state by adjusting the ignition angle to late. This deterioration in the efficiency made in the entire idle state is further increased when a start-up will be determined. This Anfahrwille is determined for example on the basis of accelerator pedal position, gear position and / or brake pedal operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich während des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges mit Abgasturboaufladung aus dem Stand ein verbesserter Drehmomentanstieg ergibt.The invention has for its object to improve a method of the type mentioned above to the effect that during the starting process of a motor vehicle with turbocharging from the state results in an improved torque increase.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a method of o.g. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.

Dazu ist es bei einem Verfahren der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Brennkraftmaschinen einen Abgasturbolader aufweist, wobei zum Erhöhen der Abgasenthalpie eine zusätzliche Kraftstoffnacheinspritzung durchgeführt und damit eine Drehzahl des Abgasturboladers erhöht wird.For this it is in a procedure of o.g. Art according to the invention provided that the internal combustion engine has an exhaust gas turbocharger, wherein carried out to increase the exhaust gas enthalpy an additional fuel post-injection and thus a speed of the exhaust gas turbocharger is increased.

Dies hat den Vorteil, dass bereits im Leerlauf ein Ladedruck für eine zukünftige Anforderung eines höheren Motormomentes zum Anfahren bzw. Beschleunigen vorgehalten wird, so dass das sogen. Turboloch entfällt. Der Drehmomentaufbau bei Lastanforderung zum Anfahren bzw. Beschleunigen ist bezüglich einer herkömmlichen Verfahrensführung wesentlich verbessert.This has the advantage that already at idle charge pressure for a future request for a higher engine torque for starting or accelerating is maintained, so that the so-called. Turbo hole is eliminated. The torque build-up when load request for starting or accelerating is substantially improved with respect to a conventional process management.

Zweckmäßigerweise wird die Erhöhung der Abgasenthalpie während des Betriebszustands „Leerlauf“ in Abhängigkeit von wenigstens einem vorbestimmten Parameter und/oder Ereignis durchgeführt. Hierbei ist der wenigstens eine vorbestimmte Parameter bzw. das wenigstens eine vorbestimmte Ereignis beispielsweise ein Abfall eines Druckes in einem Bremssystem des Kraftfahrzeuges, ein Beenden der Betätigung eines Bremspedals durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, ein Betätigen eines Kupplungspedals durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, ein Lösen einer Handbremse durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, ein Betätigen eines Gangwahlhebels durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges.Expediently, the increase in the exhaust gas enthalpy during the operating state "idling" is carried out as a function of at least one predetermined parameter and / or event. Here, the at least one predetermined parameter or the at least one predetermined event, for example, a drop in pressure in a brake system of the motor vehicle, stopping the operation of a brake pedal by a driver of the motor vehicle, pressing a clutch pedal by a driver of the motor vehicle, a release of Handbrake by a driver of the motor vehicle, an actuation of a gear selector lever by a driver of the motor vehicle.

Die Abgasenthalpie wird bevorzugt durch Ändern eines Zündzeitpunktes und/oder durch Ändern eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes erhöht. Beispielsweise wird der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine und/oder der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nach spät verstellt.The exhaust gas enthalpy is preferably increased by changing an ignition timing and / or by changing a fuel injection timing. For example, the ignition timing of the internal combustion engine and / or the fuel injection timing is retarded.

Die zusätzliche Kraftstoffnacheinspritzung wird beispielsweise bei 0°KW bis 35°KW nach OT (oberer Totpunkt) durchgeführt und optional auf mindestens zwei Kraftstoffteileinspritzungen aufgeteilt.The additional fuel post-injection is carried out, for example, at 0 ° CA to 35 ° CA after TDC (top dead center) and optionally split into at least two partial fuel injections.

Dadurch, dass wenigstens eine Kraftstoffteileinspritzung in der Kompressionsphase durchgeführt wird, kann auch mit nach Überschreiten des oberen Totpunktes ein zündfähiges Gemisch an der Zündkerze der Brennkraftmaschine sichergestellt werden.Characterized in that at least one partial fuel injection is carried out in the compression phase, an ignitable mixture at the spark plug of the internal combustion engine can be ensured even after exceeding the top dead center.

Zur Anpassung an eine noch heiße Abgasanlage vor dem Abgasturbolader wird eine Abweichung von den Leerlauf-Betriebsparametern in Abhängigkeit von einer Temperatur des Abgases vor dem Abgasturbolader gewählt. Beispielsweise wird eine Abweichung von den Leerlauf-Betriebsparametern umso geringer gewählt, je höher die Temperatur des Abgases vor dem Abgasturbolader ist. Die Temperatur des Abgases vor dem Abgasturbolader wird bevorzugt gemessen oder mittels eines Modells bestimmt.To adapt to a still hot exhaust system in front of the exhaust gas turbocharger, a deviation from the idling operating parameters in dependence on a temperature of the exhaust gas is selected in front of the exhaust gas turbocharger. For example, a deviation from the idling operating parameters is chosen the lower the higher the temperature of the exhaust gas in front of the exhaust gas turbocharger. The temperature of the exhaust gas upstream of the exhaust gas turbocharger is preferably measured or determined by means of a model.

Die Erfindung wird im Folgenden näher erläutert.The invention will be explained in more detail below.

Zur Verbesserung des Anfahrvorganges bei einem Kraftfahrzeug, welches mit einer Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader ausgestattet ist, wird im Leerlauf beispielsweise der Zündwinkel bis zu 35°KW (Grad Kurbelwelle) nach dem „oberen Totpunkt“ (OT) nach spät verstellt.To improve the starting process in a motor vehicle, which is equipped with an internal combustion engine with exhaust gas turbocharger, the ignition angle up to 35 ° CA (crankshaft degree) after the "top dead center" (TDC) is retarded at idle, for example.

Um die Stabilität der Verbrennung und die Laufruhe des Motors zu gewährleisten, wird die Einspritzung von Kraftstoff in einem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine beispielsweise in mindestens zwei Kraftstoffteileinspritzungen aufgeteilt, wobei wenigstens eine Kraftstoffteileinspritzung in der Kompressionsphase erfolgt. Durch die Einspritzung von Kraftstoff in den Kompressionshub wird auch weit nach Überschreiten des oberen Totpunktes ein zündfähiges Gemisch an der Zündkerze sichergestellt.In order to ensure the stability of the combustion and the smoothness of the engine, the injection of fuel in a respective cylinder of the internal combustion engine, for example, divided into at least two fuel injections, wherein at least one partial fuel injection takes place in the compression phase. By the injection of fuel in the compression stroke, an ignitable mixture is ensured at the spark plug well after exceeding the top dead center.

Durch die stark nach hinten verlagerte Verbrennung kann die Abgastemperatur bzw. die Abgasenthalpie deutlich angehoben werden. Durch die normalerweise extrem geringen Abgastemperaturen im Leerlaufpunkt, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Potential von bis zu 500°C Abgastemperaturerhöhung erschlossen werden. Durch das stark gesteigerte Energieangebot im Abgasmassenstrom wird die Drehzahl des Abgasturboladers schon im Stillstand des Fahrzeuges bzw. im Betriebszustand „Leerlauf“ erhöht.Due to the strong rearward combustion, the exhaust gas temperature and the exhaust gas enthalpy can be significantly increased. Due to the normally extremely low exhaust gas temperatures at idle point, a potential of up to 500 ° C exhaust gas temperature increase can be developed by the inventive method. Due to the greatly increased energy supply in the exhaust gas mass flow, the speed of the exhaust gas turbocharger is increased even at standstill of the vehicle or in the operating state "idle".

Die Anfahrschwäche bei bisherigen Konzepten mit Abgasturboaufladung wird reduziert, da die Turbine des Abgasturboladers bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während des Anfahrens aus dem Stillstand nur eine kleinere Drehzahlerhöhung aus dem Betriebszustand „Leerlauf“ bis in den optimalen Betriebsbereich überwinden muss. Der dynamische Aufbau von Ladedruck im Anfahrvorgang und somit Drehmomentaufbau verbessern sich.The Anfahrschwäche in previous concepts with turbocharging is reduced, since the turbine of the exhaust gas turbocharger in the process of the invention during startup from standstill only a smaller speed increase from the operating state "idle" has to overcome in the optimal operating range. The dynamic build-up of boost pressure in the start-up process and thus torque build-up improves.

Ein weiterer Vorteil für die Anfahrdynamik ist die Tatsache, dass aufgrund des schlechten Wirkungsgrades des Motors bei sehr spätem Zündzeitpunkt der Motor stark entdrosselt betrieben werden kann, d.h. der Luftmassenstrom im Leerlauf ist bei diesem Verfahren deutlich höher als in bisher bekannten Leerlaufbetriebspunkten. Dies eröffnet die Möglichkeit durch die Schnelligkeit des Zündwinkelpfades sehr schnell einen Momentenanstieg zu generieren.Another advantage for the starting dynamics is the fact that due to the poor efficiency of the engine at very late ignition timing, the engine can be operated strongly de-throttled, i. the air mass flow at idle is significantly higher in this method than in previously known idle operating points. This opens up the possibility of generating a torque increase very quickly due to the speed of the ignition angle path.

Wesentliche bei der Erfindung ist es, dass die Beschleunigung der Turbine des Abgasturboladers bereits vor einem positiven Lastsprung bzw. einer Momentenanforderung erfolgt. Hierdurch kann bereits im Betriebszustand „Leerlauf“ ein Ladedruck für den Abgasturbolader vorgehalten werden, um bei einer Lastanforderung am Motor umgehend durch Anpassung bzw. Veränderung von Einspritzzeiten (Otto- und Dieselmotor) und Zündwinkelzeitpunkten (nur Ottomotor) die chemisch gebundene Kraftstoffenergie bevorzugt an die Kurbelwelle abgeben zu können, bei sofort erhöhter Füllung des Motors.Essential in the invention is that the acceleration of the turbine of the exhaust gas turbocharger already takes place before a positive load step or a torque request. As a result, a charge pressure for the exhaust gas turbocharger can already be kept in the operating state "idle" to immediately at a load request to the engine by adaptation or modification of injection times (gasoline and diesel engine) and Zündwinkelzeitpunkten (gasoline engine), the chemically bonded fuel energy to the crankshaft to be able to deliver, with immediately increased filling of the engine.

Claims (11)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere Ottomotor, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand „Leerlauf“ mit einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl und bezüglich eines Kraftstoffverbrauchs bzw. einer Laufruhe optimierten Leerlauf-Betriebsparametern für Zündzeitpunkt und Kraftstoffeinspritzung betrieben wird, wobei wenigstens in einem zeitlichen Teilbereich des Betriebszustandes „Leerlauf“ durch bzgl. der optimierten Leerlauf-Betriebsparameter abweichende Einstellung wenigstens eines optimierten Leerlauf-Betriebsparameters der Brennkraftmaschine eine Abgasenthalpie erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Abgasturbolader aufweist, wobei zum Erhöhen der Abgasenthalpie eine zusätzliche Kraftstoffnacheinspritzung durchgeführt und damit eine Drehzahl des Abgasturboladers erhöht wird.Method for operating an internal combustion engine, in particular gasoline engine, in particular a motor vehicle, wherein the internal combustion engine is operated in an operating state "idle" with a predetermined idle speed and with respect to a fuel consumption or a quiet operation optimized idle operating parameters for ignition timing and fuel injection, wherein at least in a temporal Part of the operating state "idle" by with respect to the optimized idle operating parameters deviating setting at least one optimized idle operating parameter of the internal combustion engine exhaust gas enthalpy is increased, characterized in that the internal combustion engine has an exhaust gas turbocharger, wherein carried out to increase the exhaust enthalpy an additional post fuel injection and thus a speed of the exhaust gas turbocharger is increased. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Abgasenthalpie während des Betriebszustands „Leerlauf“ in Abhängigkeit von wenigstens einem vorbestimmten Parameter und/oder Ereignis durchgeführt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the increase of the exhaust gas enthalpy during the operating state "idling" in dependence on at least one predetermined parameter and / or event is performed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine vorbestimmte Parameter bzw. das wenigstens eine vorbestimmte Ereignis ein Abfall eines Druckes in einem Bremssystem des Kraftfahrzeuges, ein Beenden der Betätigung eines Bremspedals durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, ein Betätigen eines Kupplungspedals durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, ein Lösen einer Handbremse durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges, ein Betätigen eines Gangwahlhebels durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges ist.Method according to Claim 2 , characterized in that the at least one predetermined parameter or the at least one predetermined event is a drop in pressure in a brake system of the motor vehicle, a termination of the operation of a brake pedal by a driver of the Motor vehicle, an actuation of a clutch pedal by a driver of the motor vehicle, a release of a hand brake by a driver of the motor vehicle, an actuation of a gear selector lever by a driver of the motor vehicle. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasenthalpie durch Ändern eines Zündzeitpunktes und/oder durch Ändern eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes erhöht wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas enthalpy is increased by changing an ignition timing and / or by changing a fuel injection time. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhöhen der Abgasenthalpie ein Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine und/oder ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nach spät verstellt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that to increase the exhaust gas enthalpy an ignition timing of the internal combustion engine and / or a fuel injection timing is retarded. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffnacheinspritzung bei 0° bis 35°KW nach OT (oberer Totpunkt) durchgeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the post fuel injection is carried out at 0 ° to 35 ° CA after TDC (top dead center). Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffnacheinspritzung auf mindestens zwei Kraftstoffteileinspritzungen aufgeteilt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the post fuel injection is divided into at least two partial fuel injections. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kraftstoffteileinspritzung in der Kompressionsphase durchgeführt wird.Method according to Claim 7 , characterized in that at least one partial fuel injection is performed in the compression phase. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abweichung von den optimierten Leerlauf-Betriebsparametern in Abhängigkeit von einer Temperatur des Abgases vor dem Abgasturbolader gewählt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a deviation from the optimized idling operating parameters is selected as a function of a temperature of the exhaust gas upstream of the exhaust gas turbocharger. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abweichung von den optimierten Leerlauf-Betriebsparametern umso geringer gewählt wird, je höher die Temperatur des Abgases vor dem Abgasturbolader ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a deviation from the optimized idling operating parameters is chosen the lower the higher the temperature of the exhaust gas in front of the exhaust gas turbocharger. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abgases vor dem Abgasturbolader gemessen oder mittels eines Modells bestimmt wird.Method according to Claim 9 or 10 , characterized in that the temperature of the exhaust gas is measured in front of the exhaust gas turbocharger or determined by means of a model.
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