DE102012012748A1 - Operating method of a combustion chamber comprising an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren einer einen Brennraum (2) umfassenden Brennkraftmaschine (1) mit einem ersten und einem zweiten Betriebszustand, zwischen welchen die Brennkraftmaschine (1) umschaltbar ist, umfassend die folgenden Schritte: a) Hauptzünden, insbesondere Fremdzünden eines im Brennraum (2) vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemisches, b) Nachträgliches Einspritzen einer vorbestimmten Menge von Kraftstoff in den Brennraum (2), c) Nachzünden des in den Brennraum (2) nachträglich eingespritzten Kraftstoffs, wobei die Schritte b) und c) nur in dem zweiten Betriebszustand durchgeführt werden.The invention relates to an operating method of an internal combustion engine (1) comprising a combustion chamber (2) with a first and a second operating state, between which the internal combustion engine (1) can be switched, comprising the following steps: a) main ignition, in particular external ignition of one in the combustion chamber (2 ) existing fuel-air mixture, b) subsequent injection of a predetermined amount of fuel into the combustion chamber (2), c) re-ignition of the fuel subsequently injected into the combustion chamber (2), steps b) and c) only in the second Operating state are carried out.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Betriebsverfahren einer einen Brennraum umfassenden Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2. Des Weiteren betrifft die Erfindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 eine Brennkraftmaschine mit einem ersten und einem zweiten Betriebszustand, zwischen welchen die Brennkraftmaschine zur Anwendung der erfindungsgemäßen Betriebsverfahren umschaltbar ist.The present invention relates to operating methods of a combustion chamber comprising a combustion engine according to the preambles of claims 1 and 2. Furthermore, the invention according to the preamble of claim 8 an internal combustion engine with a first and a second operating state, between which the internal combustion engine for application of the operating method according to the invention switchable is.

Aus der DE 10 2010 032 431 A1 ist ein Betriebsverfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bekannt, gemäß welchem ein in einem Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritztes mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zunächst fremdgezündet wird. Eine nach dem Fremdzünden in dem Brennraum verbleibende Rest-Luftmenge wird durch nachträgliches Einspritzen einer vorbestimmten Menge an Kraftstoff und durch Nachzünden dieses nachträglich eingespritzten Kraftstoffs nachträglich wenigstens teilweise verbrannt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein der Brennkraftmaschine zur Abgasbehandlung nachgeschalteter Fahrzeug-Katalysator, insbesondere während einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine, besonders schnell aufgewärmt wird, so dass der Katalysator besonders schnell seine bevorzugte Betriebstemperatur erreicht, bei welcher er von der Brennkraftmaschine erzeugtes Abgas auf effektive Art und Weise reinigen kann.From the DE 10 2010 032 431 A1 An operating method for operating an internal combustion engine is known according to which a lean fuel-air mixture injected in a combustion chamber of the internal combustion engine is initially spark-ignited. A residual amount of air remaining in the combustion chamber after the external ignition is subsequently at least partially combusted by the subsequent injection of a predetermined quantity of fuel and by subsequent ignition of this subsequently injected fuel. In this way, it can be ensured that a vehicle catalytic converter downstream of the internal combustion engine for exhaust gas treatment, in particular during a warm-up phase of the internal combustion engine, is heated up so that the catalytic converter reaches its preferred operating temperature particularly quickly, at which point it generates exhaust gas generated by the internal combustion engine can purify effective way.

Herkömmliche Betriebsverfahren für Brennkraftmaschinen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie insbesondere in Bezug auf verschiedene Betriebsbedingungen von Fahrzeug-Komponenten wie beispielsweise einem Abgas-Turbolader oder einem Abgas-Katalysator, die mit der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehen, nicht flexibel genug ausgestaltet sind, um auf Veränderungen in den Betriebsbedingungen solcher Fahrzeug-Komponenten zu reagieren.Conventional operating methods for internal combustion engines, however, have the disadvantage that they are designed in particular with respect to different operating conditions of vehicle components, such as an exhaust gas turbocharger or an exhaust gas catalyst, which are in communication with the internal combustion engine, not flexible enough to be on Changes in the operating conditions of such vehicle components to respond.

Unter herkömmlichen Betriebsverfahren können beispielsweise ein HCCl-Verbrennung oder Raumzündverbrennung (RZV), eine geschichtete oder teilgeschichtete Brennverfahren (DES, HOS), ein homogenes Brennverfahren oder auch eine NOx-arme Verbrennung (NAV) für direkteinspritzende Brennkraftmaschinen gemeint sein.Conventional operating methods may include, for example, HCCI combustion or room-temperature combustion (RZV), stratified or semi-stratified combustion (DES, HOS), homogeneous combustion or low NOx combustion (NAV) for direct injection internal combustion engines.

Diese Brennverfahren weisen zum Teil einen Luftüberschuss im Brennraum auf. Unter Anderem führt der Luftüberschuss im Brennraum insbesondere bei niedrigen Drehzahlen zu niedriger Enthalpie im Abgas bzw. im Abgasmassenstrom, so dass eine Abgasturboaufladung wenig Wirkung zeigt, wodurch sich nur ein geringes Drehmoment und damit ein schlechtes Dynamikverhalten einstellt.Some of these combustion processes have an excess of air in the combustion chamber. Among other things, the excess air in the combustion chamber, especially at low speeds to low enthalpy in the exhaust gas or in the exhaust gas mass flow, so that an exhaust gas turbocharger shows little effect, which sets only a low torque and thus a poor dynamic response.

Unter Betriebsbedingung kann auch eine optimale Betriebstemperatur eines Abgas-Katalysators der Brennkraftmaschine gemeint sein, die beispielsweise nach einem längeren Ruhezustand der Brennkraftmaschine nicht ausreichend hoch ist, um ein effektives Reinigen der dem Abgas-Katalysator zugeführten Abgase sicherzustellen.Under operating condition may also be an optimum operating temperature of an exhaust gas catalyst of the internal combustion engine to be meant, which is not sufficiently high, for example, after a long idle state of the internal combustion engine to ensure effective cleaning of the exhaust gas catalyst supplied exhaust gases.

Insbesondere bei hubraumkleinen Brennkraftmaschinen führt eine niedrige Abgas-Enthalpie bei niedrigen Drehzahlen zu Nachteilen bezüglich des Dynamikverhaltens der Brennkraftmaschine und der Betriebstemperatur des Abgas-Katalysators. Downsizing, das zu hubraumkleineren Brennkraftmaschine führt, wird betrieben, um den CO2-Ausstoß insgesamt zu verringern. Hubraumkleine Brennkraftmaschinen weisen eine geringere absolute Reibleistung gegenüber hubraumgrößeren Brennkraftmaschinen auf, so dass, insbesondere in Kombination mit einer Aufladung der Brennkraftmaschine, der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann, wodurch die CO2-Emissionen sinken.Low-energy exhaust gas enthalpy, in particular with low-displacement internal combustion engines, leads to disadvantages with regard to the dynamic behavior of the internal combustion engine and the operating temperature of the exhaust gas catalytic converter at low rotational speeds. Downsizing, which leads to smaller displacement engine, is operated to reduce overall CO 2 emissions. Displacement small internal combustion engines have a lower absolute friction power compared to larger displacement engine, so that, especially in combination with a supercharging of the internal combustion engine, the fuel consumption can be reduced, causing the CO 2 emissions decrease.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform bereitzustellen, bei der die oben genannten Nachteile beseitigt oder wenigstens verringert sind.It is therefore an object of the present invention to provide an improved embodiment in which the abovementioned disadvantages are eliminated or at least reduced.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 sowie durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 8. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Said object is achieved by a method according to independent claims 1 and 2 and by a device according to independent claim 8. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren einer einen Brennraum umfassenden Brennkraftmaschine weist die Brennkraftmaschine einen ersten und einen zweiten Betriebszustand auf, zwischen welchen sie umschaltbar ist.According to the operating method according to the invention of a combustion engine comprising a combustion chamber, the internal combustion engine has a first and a second operating state, between which it can be switched.

Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine sich in dem ersten Betriebszustand befindet, umfasst das erfindungsgemäße Betriebsverfahren den Schritt a) des Hauptzündens eines im Brennraum vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemisches. Die nachfolgend zu erläuternden Verfahrensschritte b) und c) werden in dem ersten Betriebszustand nicht ausgeführt.In the event that the internal combustion engine is in the first operating state, the operating method according to the invention comprises the step a) of the main ignition of a fuel-air mixture present in the combustion chamber. The process steps b) and c) to be explained below are not executed in the first operating state.

Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine sich in zweiten Betriebszustand befindet, werden gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren zusätzlich zu dem Hauptzünden gemäß Schritt a) noch zusätzlich die Schritte b) des nachträglichen Einspritzens einer vorbestimmten Menge von Kraftstoff in den Brennraum, sowie c) des Nachzündens des in den Brennraum nachträglich eingespritzten Kraftstoffs ausgeführt.In the event that the internal combustion engine is in the second operating state, according to the operating method according to the invention in addition to the main ignition according to step a) additionally the steps b) of the subsequent injection of a predetermined amount of fuel in the combustion chamber, and c) the Nachzündens of executed in the combustion chamber subsequently injected fuel.

Das Umschalten der Brennkraftmaschine von dem ersten in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt kann dabei in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Betriebsbedingung einer mit der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehenden Fahrzeug-Komponente, erfolgen.The switching of the internal combustion engine from the first to the second operating state and conversely, depending on various parameters, for example as a function of an operating condition of a vehicle component operatively connected to the internal combustion engine, this can take place.

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren in dem ersten Betriebszustand der Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine für die Durchführung des Betriebsverfahrens relativ gering ist, da nur bei der Hauptzündung gemäß Schritt a) Kraftstoff verbraucht wird.The operating method according to the invention in the first operating state of the internal combustion engine is characterized in that the fuel consumption of the internal combustion engine for the implementation of the operating method is relatively low, since fuel is consumed only in the main ignition according to step a).

Allerdings kann in dem ersten Betriebszustand von der Brennkraftmaschine auch in Verbindung mit einem der Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgas-Turbolader bei niedriger Motordrehzahl nur ein relativ geringes Drehmoment erzeugt werden, da die Turbine des Abgas-Turboladers aufgrund des sogenannten ”Turbolochs” bei niedriger Motordrehzahl keine hohe Turbinen-Leistung erzeugen kann.However, in the first operating state of the internal combustion engine, only a relatively small torque can be generated in conjunction with an exhaust gas turbocharger downstream of the internal combustion engine since the turbine of the exhaust gas turbocharger due to the so-called "turbo lag" at low engine speed no high turbines Can produce power.

Durch ein Umschalten der Brennkraftmaschine in den zweiten Betriebszustand wird aufgrund des damit verbundenen nachträglichen Einspritzens von Kraftstoff und dessen Nachzünden in dem Brennraum gemäß den Verfahrensschritten b) und c) aufgrund der damit verbundenen Zusatzverbrennung eine zusätzliche Abgasmenge mit einer zusätzlichen Abgas-Enthalpie erzeugt. Gleichzeitig wird eine Abgas-Temperatur des Abgases erhöht.By switching the internal combustion engine in the second operating state due to the associated subsequent injection of fuel and its afterburning in the combustion chamber according to the process steps b) and c) generates an additional amount of exhaust gas with an additional exhaust enthalpy due to the associated additional combustion. At the same time, an exhaust gas temperature of the exhaust gas is increased.

Die zusätzliche Abgas-Enthalpie kann von einem der Brennkraftmaschine nachgeschalteten Abgas-Turbolader zur Erzeugung einer zusätzlichen Turbinenleistung genutzt werden, so dass sich letztlich das von der Brennkraftmaschine gelieferte Gesamt-Drehmoment erhöht.The additional exhaust gas enthalpy can be used by one of the internal combustion engine downstream exhaust gas turbocharger to generate an additional turbine power, so that ultimately increases the delivered from the engine total torque.

Es kann auch von dem ersten in den zweiten Betriebszustand umgeschaltet werden, wenn während einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine ein der Brennkraftmaschine nachgeschalteter Fahrzeug-Katalysator seine optimale Betriebstemperatur zur Reinigung von Abgas möglichst schnell erreichen soll. Nach Erreichen der optimalen Betriebstemperatur des Fahrzeug-Katalysators kann die Brennkraftmaschine wieder in den ersten Betriebszustand zurückgeschaltet werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.It can also be switched from the first to the second operating state, if during a warm-up phase of the internal combustion engine, a vehicle downstream of the engine catalytic converter should reach its optimum operating temperature for the purification of exhaust gas as quickly as possible. After reaching the optimum operating temperature of the vehicle catalytic converter, the internal combustion engine can be switched back into the first operating state to reduce fuel consumption.

Erfindungsgemäß kann zur Sicherstellung der Erzeugung einer besonders großen Menge an zusätzlicher Abgas-Enthalpie die Durchführung der Schritte b) bzw. c) im Wesentlichen während eines Zeitraums erfolgen, in welchem sowohl ein Einlassventil zum Zuführen von Luft in den Brennraum als auch ein Auslassventil zum Abführen von im Brennraum erzeugten Abgas wenigstens teilweise geöffnet ist und ein positives Spülgefälle vorherrscht. Die gleichzeitige wenigstens teilweise Öffnung von Einlassventil und Auslassventil in Verbindung mit einem positiven Druckgefälle zwischen einer Luftzuführungsleitung zum Zuführen von Luft in den Brennraum und einer Abgasleitung zum Abführen von im Brennraum erzeugtem Abgas der Brennkraftmaschine, führt quasi zu einer „Durchspülung” des Brennraums mit Luft. Auf diese Weise wird nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Schritts a) des Hauptzündens eine besonders große Luftmenge in den Brennraum eingebracht, welche dann für das nachträgliche Einspritzen und Nachzünden gemäß den erfindungsgemäßen Schritten b) und c) zur Verfügung steht.According to the invention, in order to ensure the generation of a particularly large amount of additional exhaust gas enthalpy, the steps b) or c) can be carried out essentially during a period in which both an inlet valve for supplying air into the combustion chamber and an outlet valve for discharging of exhaust gas generated in the combustion chamber is at least partially open and a positive purge gradient prevails. The simultaneous at least partial opening of inlet valve and outlet valve in conjunction with a positive pressure gradient between an air supply line for supplying air into the combustion chamber and an exhaust pipe for discharging generated in the combustion chamber exhaust gas of the internal combustion engine, virtually leads to a "flushing" of the combustion chamber with air. In this way, after carrying out the step a) of the main ignition according to the invention, a particularly large amount of air is introduced into the combustion chamber, which is then available for the subsequent injection and subsequent ignition according to steps b) and c) according to the invention.

In einem alternativen erfindungsgemäßen Betriebsverfahren kann nach dem Hauptzünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches gemäß dem Schritt a) eine Rest Luftmenge im Brennraum verbleiben und im Schritt b) nachträglich die vorbestimmte Menge von Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt werden und im Schritt c) die Rest Luftmenge zumindest teilweise verbrannt werden. Vorteilhafterweise kann dieses alternative Betriebsverfahren insbesondere bei mageren Kraftstoff-Luft-Gemischen angewendet werden, so dass nach dem Hauptzünden die Rest Luftmenge im Brennraum verbleibt, wodurch die im Brennraum vorliegende Luft effektiv genutzt wird. Vorzugsweise erfolgt die Durchführung der Schritte b) und c) im Wesentlichen während eines Zeitraums, in welchem ein Kolben sich aufgrund des Hauptzündens gemäß Schritt a) in Richtung seines unteren Totpunkts bewegt.In an alternative operating method according to the invention, after the main ignition of the fuel-air mixture according to step a) a residual amount of air remain in the combustion chamber and in step b) subsequently the predetermined amount of fuel are injected into the combustion chamber and in step c) the rest air quantity at least partially burned. Advantageously, this alternative operating method can be used in particular for lean fuel-air mixtures, so that after the main ignition, the remainder of the air quantity remains in the combustion chamber, whereby the air present in the combustion chamber is used effectively. Preferably, the implementation of steps b) and c) substantially during a period in which a piston moves in the direction of its bottom dead center due to the main ignition according to step a).

Vorzugsweise wird das Betriebsverfahren betriebsmäßig periodisch wiederholt, wobei eine Periode einen ersten Periodenzeitraum, in welchem sich die Brennkraftmaschine im ersten Betriebszustand befindet, und einen zweiten Periodenzeitraum, in welchem sich die Brennkraftmaschine im zweiten Betriebszustand befindet, aufweist, wobei der erste Periodenzeitraum gleich dem zweiten Periodenzeitraum ist oder alternativ dazu der erste Periodenzeitraum größer als der zweite Periodenzeitraum ist oder alternativ dazu der erste Periodenzeitraum kleiner als der zweite Periodenzeitraum ist.Preferably, the method of operation is periodically repeated, one period having a first period in which the internal combustion engine is in the first mode and a second period in which the internal combustion engine is in the second mode, the first period equaling the second period or, alternatively, the first period period is greater than the second period period or, alternatively, the first period period is less than the second period period.

Dies ermöglicht es, durch geeignete Wahl der Dauer des ersten bzw. zweiten Periodenzeitraums, insbesondere relativ zueinander, eine zusätzlich Menge an Abgas und damit verbunden eine zusätzliche Abgasenthalpie aufgrund der zusätzlichen erfindungsgemäßen Schritte b) und c) des nachträglichen Einspritzens bzw. Nachzündens von Kraftstoff zu erzeugen, wobei sich die Menge des zusätzlichen Abgases durch geeignete Wahl des ersten und zweiten Periodenzeitraums einstellen lässt. Entsprechendes gilt für eine mit den zusätzlichen Schritten b) und c) verbundene Erhöhung der Temperatur des in der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases.This makes it possible, by a suitable choice of the duration of the first or second period, in particular relative to each other, an additional amount of exhaust gas and thus an additional exhaust enthalpy due to the additional inventive steps b) and c) of the subsequent injection or Nachzündens of fuel generate, with the amount of additional exhaust gas can be adjusted by appropriate choice of the first and second period period. The same applies to one with the additional steps b) and c) associated increase in the temperature of the exhaust gas generated in the internal combustion engine.

In einer weiterbildenden Ausführungsform umfasst die Brennkraftmaschine ferner ein dem Brennraum nachgeschaltetes Abgassystem mit einem Abgas-Katalysator zum Reinigen von in dem Brennraum erzeugten Abgas, wobei die Brennkraftmaschine betriebsmäßig in Abhängigkeit von einer Abgas-Temperatur des in dem Abgas-Katalysator aufgenommenen Abgases in den ersten oder zweiten Betriebszustand umgeschaltet wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die von der Abgas-Temperatur abhängende Betriebstemperatur des Abgas-Katalysators in einem Temperaturbereich gehalten werden kann, in dem der Abgas-Katalysator das in dem Brennraum der Brennkraftmaschine erzeugte Abgas auf besonders effektive Weise reinigt.In a further embodiment, the internal combustion engine further comprises an exhaust system connected downstream of the combustion chamber with an exhaust gas catalyst for purifying exhaust gas generated in the combustion chamber, wherein the internal combustion engine is operatively connected to the first exhaust gas in dependence on an exhaust gas temperature of the exhaust gas received in the exhaust gas catalyst second operating state is switched. In this way, it can be ensured that the exhaust gas temperature-dependent operating temperature of the exhaust gas catalyst can be maintained in a temperature range in which the exhaust gas catalyst purifies the exhaust gas generated in the combustion chamber of the internal combustion engine in a particularly effective manner.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Brennkraftmaschine in den ersten Betriebszustand umgeschaltet, wenn die Abgas-Temperatur einen ersten vorbestimmten Temperatur-Schwellwert überschreitet und in den zweiten Betriebszustand umgeschaltet, wenn die Abgas-Temperatur einen zweiten Temperatur-Schwellwert unterschreitet. Auf diese Weise kann die von der Abgas-Temperatur abhängende Betriebstemperatur des Abgas-Katalysators in einem vorbestimmten Temperatur-Intervall gehalten werden, in welchem der Abgas-Katalysator das aufgenommene Abgas besonders effektiv reinigt.In a particularly preferred embodiment, the internal combustion engine is switched to the first operating state when the exhaust gas temperature exceeds a first predetermined temperature threshold and switched to the second operating state when the exhaust gas temperature falls below a second temperature threshold. In this way, the temperature dependent on the exhaust gas temperature operating temperature of the exhaust gas catalyst can be maintained in a predetermined temperature interval, in which the exhaust gas catalyst particularly effectively cleans the absorbed exhaust gas.

Vorzugsweise erfolgt das Nachzünden gemäß Schritt c) derart zeitlich versetzt zu dem nachträglichen Einspritzen gemäß Schritt b) des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, derart, dass eine Dauer des zeitlichen Versatzes in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter festgelegt oder festlegbar ist:

  • – Sauerstoffgehalt in dem von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgas,
  • – Luftgehalt in dem von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgas,
  • – Motorlast oder/und momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine,
  • – Schichtungsgrad oder/und Homogenisierung des von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases.
In accordance with step c), the after-ignition preferably takes place in a time-delayed manner relative to the subsequent injection according to step b) of the operating method according to the invention, such that a duration of the time offset is defined or determinable in dependence on one or more of the following parameters:
  • Oxygen content in the exhaust gas produced by the internal combustion engine,
  • Air content in the exhaust gas produced by the internal combustion engine,
  • Engine load and / or instantaneous speed of the internal combustion engine,
  • Lining degree and / or homogenization of the exhaust gas generated by the internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einem ersten und einem zweiten Betriebszustand, zwischen welchen die Brennkraftmaschine zur Anwendung eines Verfahrens mit einem oder mehreren der oben genannten Merkmale umschaltbar ist.The invention further relates to an internal combustion engine with a first and a second operating state, between which the internal combustion engine for use of a method with one or more of the above features is switchable.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und auch die noch nachstehend erwähnten Merkmale im Rahmen der Ausführbarkeit nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and also the features mentioned below can be used within the scope of practicability not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Weitere wichtige Merkmale, Vorteile und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus dem zugehörigen nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert werden.Other important features, advantages and aspects of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated subsequent description part, are explained in the preferred embodiments of the invention with reference to the drawings.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, 1 An embodiment of the internal combustion engine according to the invention,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, 2 a first embodiment of the operating method according to the invention,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens und 3 A second embodiment of the operating method according to the invention and

4 ein Zustandsdiagramm für verschiedene Komponenten der Brennkraftmaschine bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens. 4 a state diagram for various components of the internal combustion engine in carrying out the operating method according to the invention.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit 1 bezeichnet. Die Brennkraftmaschine 1 weist einen Brennraum 2 auf, in welchem ein Kolben 3 zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt translatorisch bewegbar angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine 1 umfasst ferner eine Luftzuführungsleitung 4 zum Zuführen von Luft in den Brennraum 2, sowie eine Abgasleitung 5 zum Abführen von in dem Brennraum 2 erzeugtem Abgas. Die Brennkraftmaschine 1 kann auch eine Einspritzanlage zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum 2 umfassen. Die Einspritzanlage kann eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Einspritzens von Kraftstoff in den Brennraum 2 aufweisen. Des Weiteren kann die Brennkraftmaschine 1 auch eine Zündvorrichtung für ein im Brennraum 2 gebildetes Gemisch aus Luft und Kraftstoff aufweisen. Denkbar sind konventionelle Zündvorrichtungen mit Ein-Funken-Zündsystemen, Mehrfunken-, Hochfrequenz- oder Coronazündsysteme, sowie Laserzündsysteme oder Zündung mittels eine Glühstiftes. Auch die Zündvorrichtung kann eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Zündung von Kraftstoff in den Brennraum 2 aufweisen.In the 1 is an internal combustion engine according to the invention with 1 designated. The internal combustion engine 1 has a combustion chamber 2 in which a piston 3 is arranged translationally movable between an upper and a lower dead center. The internal combustion engine 1 further comprises an air supply line 4 for supplying air into the combustion chamber 2 , as well as an exhaust pipe 5 for discharging in the combustion chamber 2 generated exhaust gas. The internal combustion engine 1 can also be an injection system for injecting fuel into the combustion chamber 2 include. The injection system may include a control device for controlling the injection of fuel into the combustion chamber 2 exhibit. Furthermore, the internal combustion engine 1 also an ignition device for one in the combustion chamber 2 formed mixture of air and fuel. Conceivable are conventional ignition devices with single-spark ignition systems, multi-spark, high-frequency or Corona ignition systems, as well as laser ignition systems or ignition by means of a glow plug. Also, the ignition device may include a control device for controlling the ignition of fuel in the combustion chamber 2 exhibit.

Die dem Brennraum 2 über die Luftzuführungsleitung 4 zuführbare Menge an Luft kann mittels eines zwischen einer offenen und geschlossenen Position beweglichen Einlassventils 6 eingestellt werden. Entsprechend kann die Menge an aus dem Brennraum 2 über die Abgasleitung 5 abzuführenden Abgas mittels eines zwischen einer offenen und geschlossenen Position beweglichen Auslassventils 7 eingestellt werden. Es ist auch denkbar einen variablen Ventiltrieb vorzusehen, der es erlaubt, die Phasenlage und/oder Öffnungsdauer und/oder Hubhöhe des Einlassventils 6 und Auslassventils 7 frei einzustellen.The the combustion chamber 2 via the air supply line 4 deliverable amount of air can by means of a movable between an open and closed position inlet valve 6 be set. Accordingly, the amount of out of the combustion chamber 2 over the exhaust pipe 5 discharged exhaust gas by means of a between an open and closed position movable exhaust valve 7 be set. It is also conceivable to provide a variable valve train which allows the phase position and / or opening duration and / or lifting height of the inlet valve 6 and exhaust valve 7 free to set.

Weiterhin kann ein Abgas-Turbolader 8 mit der Abgasleitung 5 in Fluidverbindung stehen. Der Abgas-Turbolader 8 kann eine Abgas-Turbine aufweisen, die die Abgasenthalpie des in dem Brennraum 2 erzeugten Abgases nutzt, um einen in der Luftzuführungsleitung 4 angeordneten Verdichter (in der 1 nicht gezeigt) des Abgas-Turboladers zur Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine 1 auf herkömmliche Art und Weise anzutreiben.Furthermore, an exhaust turbocharger 8th with the exhaust pipe 5 in fluid communication. The exhaust turbocharger 8th may have an exhaust gas turbine, the exhaust enthalpy of the in the combustion chamber 2 used exhaust gas to one in the air supply line 4 arranged compressor (in the 1 not shown) of the exhaust gas turbocharger for increasing the performance of the internal combustion engine 1 to drive in a conventional manner.

Des Weiteren kann die Brennkraftmaschine 1 einen Abgas-Katalysator 9 umfassen, welcher mit dem Abgas-Turbolader 8, oder, falls die Brennkraftmaschine keinen Abgas-Turbolader 8 aufweist, direkt mit der Abgasleitung 5 in Fluidverbindung steht. Mittels des Abgas-Katalysators 9 kann das in dem Brennraum 2 erzeugte Abgas nachbehandelt und gereinigt werden.Furthermore, the internal combustion engine 1 an exhaust gas catalyst 9 include, which with the exhaust turbocharger 8th , or, if the internal combustion engine is not an exhaust turbocharger 8th has, directly to the exhaust pipe 5 is in fluid communication. By means of the exhaust gas catalyst 9 can that be in the combustion chamber 2 generated exhaust gas after treatment and cleaned.

Die Brennkraftmaschine 1 kann auch eine Vorrichtung aufweisen, die es erlaubt die Verdichtung variabel einzustellen. Solche Vorrichtungen sind auch unter der Bezeichnung VCR (variable compression ratio) bekannt.The internal combustion engine 1 can also have a device that allows you to adjust the compression variable. Such devices are also known under the name VCR (variable compression ratio).

In der Darstellung der 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für einen zeitlichen Verlauf des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens dargestellt. Wie aus der Darstellung der 2 ersichtlich wird die Brennkraftmaschine 1 betriebsmäßig periodisch zwischen dem ersten (I) und zweiten (II) Betriebszustand umgeschaltet. Die Brennkraftmaschine 1 befindet sich also während des Periodenzeitraums 12 einer Periode 11 in dem ersten (I) Betriebszustand und während des Periodenzeitraums 13 der Periode 11 in dem zweiten (II) Betriebszustand. Der erste Periodenzeitraum 12 kann dabei wie in der 2 gezeigt zeitlich gleich dem zweiten Periodenzeitraum 13 sein, in Varianten ist es aber selbstverständlich auch möglich, dass der erste Periodenzeitraum 12 größer bzw. länger als der zweite Periodenzeitraum 13 ist oder umgekehrt.In the presentation of the 2 shows a first embodiment of a temporal course of the operating method according to the invention. As from the representation of 2 The internal combustion engine becomes apparent 1 operationally periodically switched between the first (I) and second (II) operating state. The internal combustion engine 1 is thus during the period 12 a period 11 in the first (I) operating state and during the period of time 13 the period 11 in the second (II) operating state. The first period 12 can do it like in the 2 shown in time equal to the second period period 13 but in variants it is of course also possible that the first period period 12 greater or longer than the second period period 13 is or vice versa.

Durch eine geeignete Festlegung der ersten und zweiten Periodenzeiträume 12, 13, in welchen sich die Brennkraftmaschine 1 in dem ersten bzw. zweiten Betriebszustand befindet, kann sowohl eine Abgas-Temperatur des in dem Brennraum 2 der Brennkraftmaschine 1 erzeugten Abgases als auch die mittels des gemäß den Verfahrensschritten b) und c) des nachträglichen Einspritzens und Nachzündens erzeugte zusätzliche Menge an Abgasenthalpie auf flexible Art und Weise eingestellt und korrigiert werden.By a suitable definition of the first and second period periods 12 . 13 in which the internal combustion engine 1 is in the first and second operating state, both an exhaust gas temperature in the combustion chamber 2 the internal combustion engine 1 generated exhaust gas as well as by means of the process steps b) and c) of the additional injection and Nachzündens generated additional amount of exhaust gas enthalpy be adjusted and corrected in a flexible manner.

Dazu kann die Dauer der Periode 11 bzw. der Periodenzeiträume 12 und 13 jederzeit in Abhängigkeit von externen Parametern, wie beispielsweise einer Betriebsbedingung des Abgas-Turboladers 8 oder des Abgas-Katalysators 9, angepasst und verändert werden.This can be the duration of the period 11 or the period periods 12 and 13 at any time depending on external parameters, such as an operating condition of the exhaust gas turbocharger 8th or the exhaust gas catalyst 9 , adapted and changed.

In der 3 ist der zeitliche Verlauf 10' der Betriebszustände des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für die Brennkraftmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, in welchem die Brennkraftmaschine 1 betriebsmäßig in Abhängigkeit von der Abgas-Temperatur TAbgas des in dem Abgas-Katalysator 9 (vgl. 1) aufgenommenen Abgases von dem ersten in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt umgeschaltet wird.In the 3 is the time course 10 ' the operating states of the operating method according to the invention for the internal combustion engine according to a second embodiment shown in which the internal combustion engine 1 operationally in dependence on the exhaust gas temperature T exhaust gas in the exhaust gas catalyst 9 (see. 1 ) is switched from the first to the second operating state and vice versa.

Die Umschaltung der Brennkraftmaschine 1 von dem zweiten (II) in den ersten Betriebszustand (I) erfolgt dabei dann, wenn die Abgas-Temperatur TAbgas einen ersten vorbestimmten Temperatur-Schwellwert S1 überschreitet. Entsprechend erfolgt eine Umschaltung von dem ersten (I) in den zweiten (II) Betriebszustand, wenn die Abgas-Temperatur TAbgas einen zweiten Temperatur-Schwellwert S2 unterschreitet. Die Umschaltung der Betriebszustände in Abhängigkeit von den Temperatur-Schwellwerten S1, S2 ist in der 3 anhand des Graphen 13 dargestellt.The switching of the internal combustion engine 1 from the second (II) in the first operating state (I) takes place when the exhaust gas temperature T exhaust exceeds a first predetermined temperature threshold S 1 . Accordingly, a changeover from the first (I) to the second (II) operating state takes place when the exhaust gas temperature T exhaust gas falls below a second temperature threshold value S 2 . The switching of the operating states in dependence on the temperature thresholds S 1 , S 2 is in the 3 based on the graph 13 shown.

Auf diese Weise kann beispielsweise sichergestellt werden, dass die Temperatur des Abgases TAbgas und damit auch die von dieser abhängende Betriebstemperatur des der Brennkraftmaschine 1 nachgeschalteten Abgas-Katalysators 9 innerhalb eines vorbestimmten Temperatur-Intervalls verbleibt, in welchem der Abgas-Katalysator 9 das in den Brennraum 2 der Brennkraftmaschine 1 erzeugte Abgas am effektivsten reinigt.In this way, it can be ensured, for example, that the temperature of the exhaust gas T exhaust gas and thus also the operating temperature of the internal combustion engine that depends on it 1 downstream exhaust gas catalyst 9 remains within a predetermined temperature interval in which the exhaust gas catalyst 9 that in the combustion chamber 2 the internal combustion engine 1 generated exhaust most effectively cleans.

In der Darstellung der 4 ist nun eine bevorzugte Variante des Ausführungsbeispiels gezeigt, in welcher die Durchführung der Schritte b) oder/und c) des erfindungsgemäßen nachträglichen Einspritzens bzw. Nachzündens während eines Zeitraums erfolgt, in welchem sowohl das Einlassventil 6 als auch das Auslassventil 7 wenigstens teilweise geöffnet sind. Dieser Sachverhalt wird aus der Darstellung der 4 deutlich, in welcher ein zeitlicher Verlauf 15 eines Öffnungsgrades des Auslassventils 7 und ein zeitlicher Verlauf 16 eines Öffnungsgrades des Einlassventils 6 dargestellt ist.In the presentation of the 4 Now, a preferred variant of the embodiment is shown in which the implementation of steps b) and / or c) of the inventive subsequent injection or Nachzündens takes place during a period in which both the inlet valve 6 as well as the exhaust valve 7 at least partially open. This fact is evident from the presentation of the 4 clearly, in which a temporal course 15 an opening degree of the exhaust valve 7 and a time course 16 an opening degree of the intake valve 6 is shown.

Der zeitliche Verlauf des Drucks im Brennraum 2 im Verbrennungsbetrieb der Brennkraftmaschine 1 ist in der 4 mit 17 bezeichnet, wobei zusätzlich der obere Totpunkt (OT) des Kolbens 3, in welchem der Brennraum 2 ein minimales Volumen aufweist, mit 22 bezeichnet ist, während der untere Totpunkt (UT) des Kolbens 3, in welchem der Brennraum 2 ein maximales Volumen aufweist, mit 23 bezeichnet ist. Der obere Totpunkt 22 und der untere Totpunkt 23 sind in der 4 exemplarisch aufgezeigt. Je nach Betriebspunkt einer Brennkraftmaschine können der Öffnungsgrad der Ventile 6 und 7 und/oder der Druckverlauf 17 im Brennraum 2 hierzu variieren. Die Öffnungsgrade der Ventile können durch den variablen Ventilbetrieb beeinflusst werden, die auch einen Einfluss auf den Druckverlauf 17 im Brennraum 2 haben. Der Druckverlauf 17 kann auch durch die variable Verdichtung (VCR) beeinflusst werden, indem beispielsweise bei niedrigen Lasten die Verdichtung erhöht wird, so dass eine verbesserte Umsetzung des eingespritzten Kraftstoffs erfolgt, wodurch der Kraftstoffverbrauch sinkt und weniger CO2 ausgestoßen wird. Des Weiteren kann eine Drosselklappe bzw. ein Drosselorgan in Luftzuführungsleitung 4 vorgesehen werden, um die zuführbare Menge an Luft und somit die zur Verbrennung zur Verfügung stehende Luft im Brennraum 2 zusätzlich zu steuern.The chronological course of the pressure in the combustion chamber 2 in the combustion mode of the internal combustion engine 1 is in the 4 With 17 in which additionally the top dead center (TDC) of the piston 3 in which the combustion chamber 2 a minimal Has volume with 22 is designated during the bottom dead center (UT) of the piston 3 in which the combustion chamber 2 having a maximum volume, with 23 is designated. The top dead center 22 and bottom dead center 23 are in the 4 shown as an example. Depending on the operating point of an internal combustion engine, the degree of opening of the valves 6 and 7 and / or the pressure curve 17 in the combustion chamber 2 to vary this. The opening degrees of the valves can be influenced by the variable valve operation, which also influences the pressure curve 17 in the combustion chamber 2 to have. The pressure gradient 17 can also be affected by variable compression (VCR), for example by increasing the compression at low loads, so that there is an improved implementation of the injected fuel, which reduces fuel consumption and emits less CO2. Furthermore, a throttle valve or a throttle element in air supply line 4 be provided to the deliverable amount of air and thus the available combustion air in the combustion chamber 2 in addition to control.

Der maximale Hub des Auslassventils 7 ist mit 20 bezeichnet, der maximale Hub des Einlassventils 6 ist mit 21 bezeichnet. Ein bevorzugter Zeitraum für die Durchführung der Schritte b) oder/und c), in welchem also sowohl das Einlassventil 6 als auch das Auslassventil 7 wenigstens teilweise geöffnet ist, ist in der Darstellung der 4 mit 18 bezeichnet. In diese Überschneidungsphase kommt es bei einem positiven Spülgefälle zu einem „Durchspülen” bzw. „Scavenging” des Brennraums 2 mit Luft. Vorteilhafterweise kann mit einer zusätzlichen Einspritzung bzw. Nacheinspritzung von Kraftstoff während der Ventilüberschneidungsphase der Sauerstoffgehalt im Abgas reduziert werden, so dass die Brennkraftmaschine im Hauptwärmeumsatzpunkt um den oberen Totpunkt 23 wirkungsgradoptimal, d. h. in der Regel mit niedrigen Abgastemperaturen, betrieben werden kann, wodurch der Kraftstoffverbrauch sinkt und gleichzeitig eine hohe Abgastemperatur in Verbindung mit einem hohen Abgasvolumenstrom erreicht werden kann. Des Weiteren kann der Katalysator vor einer zu starken Oxidation durch den Luftanteil im Abgas geschützt werden. Ein zu hoher Luftanteil im Abgas würde zu einer Temperaturerhöhung im Katalysator führen, die letztendlich zur Zerstörung des Katalysators führt.The maximum lift of the exhaust valve 7 is with 20 denotes the maximum lift of the intake valve 6 is with 21 designated. A preferred period for the implementation of steps b) and / or c), in which therefore both the inlet valve 6 as well as the exhaust valve 7 is at least partially open, is in the presentation of 4 With 18 designated. In this overlapping phase it comes with a positive purging gradient to a "flushing" or "scavenging" of the combustion chamber 2 with air. Advantageously, with an additional injection or subsequent injection of fuel during the valve overlap phase, the oxygen content in the exhaust gas can be reduced, so that the internal combustion engine in the main heat conversion point around top dead center 23 optimal efficiency, ie usually low exhaust gas temperatures, can be operated, whereby the fuel consumption decreases and at the same time a high exhaust gas temperature can be achieved in conjunction with a high exhaust gas flow rate. Furthermore, the catalyst can be protected against excessive oxidation by the proportion of air in the exhaust gas. Too high a proportion of air in the exhaust gas would lead to a temperature increase in the catalyst, which ultimately leads to the destruction of the catalyst.

In einer weiteren Variante des Ausführungsbeispiels können wie aus der 4 ersichtlich die erfindungsgemäßen Schritte b) und c) des nachträglichen Einspritzens bzw. Nachzündens auch in dem mit 19 bezeichneten Zeitraum erfolgen, in welchem der Kolben 3 sich aufgrund des Hauptzündens gemäß Schritt a) in Richtung des unteren Totpunkts 23 bewegt oder/und das Auslassventil 7 bereits teilweise geöffnet ist (vgl. Öffnungsgrad 15 des Auslassventils).In a further variant of the embodiment, as shown in 4 the inventive steps b) and c) of the subsequent injection or Nachzündens also in the with 19 designated period in which the piston 3 due to the main ignition according to step a) in the direction of bottom dead center 23 moved and / or the exhaust valve 7 already partially open (see opening degree 15 the exhaust valve).

Es ist auch denkbar, in der Abgasleitung 5 eine weitere Zündquelle, neben der Zündquelle für den Brennraum 2, vorzusehen. Diese kann sich von der Zündquelle für den Brennraum 2 unterscheiden. Hierbei kann die weitere Zündquelle jeden Zylinder, jeweils einer Zylinderbank oder nach der Zusammenführung zweier oder mehrerer Zylinder in der Abgasleitung 5 zugeordnet werden.It is also conceivable in the exhaust pipe 5 another ignition source, next to the ignition source for the combustion chamber 2 to provide. This may differ from the ignition source for the combustion chamber 2 differ. Here, the further ignition source each cylinder, one cylinder bank or after the merger of two or more cylinders in the exhaust pipe 5 be assigned.

Neben den Schritten a), b) und c) des erfindungsgemäße Betriebsverfahrens können jeweils mit der Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs, den Zeitpunkt der Einspritzung und dem Zeitpunkt der Zündung der Schritte a), b) und c) dynamisch so eingestellt werden, dass ein im Wesentlichen konstanter Abgasvolumenstrom und/oder konstante Abgastemperatur und/oder konstanter Sauerstoffgehalt im Abgas eingestellt werden oder den Abgasvolumenstrom und/oder die Abgastemperatur und/oder den Sauerstoffgehalt im Abgas zeitlich modelliert werden.In addition to steps a), b) and c) of the operating method according to the invention, it is possible in each case dynamically to set the amount of the fuel to be injected, the time of the injection and the time of ignition of steps a), b) and c) such that an im Substantially constant exhaust gas volume flow and / or constant exhaust gas temperature and / or constant oxygen content in the exhaust gas can be set or the exhaust gas volume flow and / or the exhaust gas temperature and / or the oxygen content in the exhaust gas can be modeled in time.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010032431 A1 [0002] DE 102010032431 A1 [0002]

Claims (8)

Betriebsverfahren einer einen Brennraum (2) umfassenden Brennkraftmaschine (1) mit einem ersten (I) und einem zweiten (II) Betriebszustand, zwischen welchen die Brennkraftmaschine (1) umschaltbar ist, umfassend die folgenden Schritte: a) Hauptzünden, insbesondere Fremdzünden, eines im Brennraum (2) vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemisches, b) Nachträgliches Einspritzen einer vorbestimmten Menge von Kraftstoff in den Brennraum (2), c) Nachzünden des in den Brennraum (2) nachträglich eingespritzten Kraftstoffs, wobei die Schritte b) und c) nur im zweiten Betriebszustand (II) durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung der Schritte b) und c) im Wesentlichen während eines Zeitraums (18) erfolgt, in welchem sowohl ein Einlassventil (6) zum Zuführen von Luft in den Brennraum (2) als auch ein Auslassventil (7) zum Abführen von im Brennraum (2) erzeugten Abgas wenigstens teilweise geöffnet ist und ein positives Spülgefälle vorherrscht.Operating method of a combustion chamber ( 2 ) comprehensive internal combustion engine ( 1 ) with a first (I) and a second (II) operating state, between which the internal combustion engine ( 1 ), comprising the following steps: a) main ignition, in particular external ignition, of one in the combustion chamber ( 2 ) present fuel-air mixture, b) subsequent injection of a predetermined amount of fuel into the combustion chamber ( 2 ), c) after-ignition of the into the combustion chamber ( 2 ) subsequently injected fuel, wherein steps b) and c) are carried out only in the second operating state (II), characterized in that the execution of steps b) and c) substantially during a period ( 18 ), in which both an inlet valve ( 6 ) for supplying air into the combustion chamber ( 2 ) as well as an exhaust valve ( 7 ) for discharging in the combustion chamber ( 2 ) is at least partially open and a positive purge gradient prevails. Betriebsverfahren einer einen Brennraum (2) umfassenden Brennkraftmaschine (1) mit einem ersten (I) und einem zweiten (II) Betriebszustand, zwischen welchen die Brennkraftmaschine (1) umschaltbar ist, umfassend die folgenden Schritte: a) Hauptzünden, insbesondere Fremdzünden, eines im Brennraum (2) vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemisches, b) Nachträgliches Einspritzen einer vorbestimmten Menge von Kraftstoff in den Brennraum (2), c) Nachzünden des in den Brennraum (2) nachträglich eingespritzten Kraftstoffs, wobei die Schritte b) und c) nur im zweiten Betriebszustand (II) durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Hauptzünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches gemäß dem Schritt a) eine Rest Luftmenge im Brennraum (2) verbleibt und im Schritt b) nachträglich die vorbestimmte Menge von Kraftstoff in den Brennraum (2) eingespritzt wird und im Schritt c) die Rest Luftmenge zumindest teilweise verbrannt wird.Operating method of a combustion chamber ( 2 ) comprehensive internal combustion engine ( 1 ) with a first (I) and a second (II) operating state, between which the internal combustion engine ( 1 ), comprising the following steps: a) main ignition, in particular spark ignition, in the combustion chamber ( 2 ) present fuel-air mixture, b) subsequent injection of a predetermined amount of fuel into the combustion chamber ( 2 ), c) after-ignition of the into the combustion chamber ( 2 ) subsequently injected fuel, wherein the steps b) and c) are carried out only in the second operating state (II), characterized in that after the main ignition of the fuel-air mixture according to the step a) a balance of air volume in the combustion chamber ( 2 ) remains and in step b) subsequently the predetermined amount of fuel in the combustion chamber ( 2 ) is injected and in step c) the residual amount of air is at least partially burned. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung der Schritte b) und c) im Wesentlichen während eines Zeitraums (19) erfolgt, in welchem ein Kolben (3) sich aufgrund des Hauptzündens gemäß Schritt a) in Richtung seines unteren Totpunkts (23) bewegt.Operating method according to claim 2, characterized in that the execution of steps b) and c) substantially during a period ( 19 ), in which a piston ( 3 ) due to the main ignition according to step a) in the direction of its bottom dead center ( 23 ) emotional. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsverfahren betriebsmäßig periodisch wiederholt wird, wobei eine Periode (11) einen ersten Periodenzeitraum (12), in welchem sich die Brennkraftmaschine (1) im ersten (I) Betriebszustand befindet, und einen zweiten Periodenzeitraum (13), in welchem sich die Brennkraftmaschine (1) im zweiten (II) Betriebszustand befindet, aufweist, wobei der erste Periodenzeitraum (12) gleich dem zweiten Periodenzeitraum (13) ist oder der erste Periodenzeitraum (12) größer als der zweite Periodenzeitraum (13) ist oder der erste Periodenzeitraum (12) kleiner als der zweite Periodenzeitraum (13) ist.Operating method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the operating method is periodically repeated in operation, one period ( 11 ) a first period ( 12 ), in which the internal combustion engine ( 1 ) is in the first (I) operating state, and a second period ( 13 ), in which the internal combustion engine ( 1 ) in the second (II) operating state, wherein the first period ( 12 ) equal to the second period ( 13 ) or the first period ( 12 ) greater than the second period ( 13 ) or the first period ( 12 ) smaller than the second period ( 13 ). Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) ferner ein dem Brennraum (2) nachgeschaltetes Abgassystem mit einem Abgas-Katalysator (9) zum Reinigen von in dem Brennraum (2) erzeugten Abgas umfasst, wobei die Brennkraftmaschine (1) betriebsmäßig in Abhängigkeit von einer Abgas-Temperatur (TAbgas) des in dem Abgas-Katalysator (9) aufgenommenen Abgases in den ersten (I) oder zweiten (II) Betriebszustand umgeschaltet wird.Operating method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) further to the combustion chamber ( 2 ) downstream exhaust system with an exhaust gas catalyst ( 9 ) for cleaning in the combustion chamber ( 2 ), wherein the internal combustion engine ( 1 ) operatively in dependence on an exhaust gas temperature (T exhaust gas ) of the in the exhaust gas catalyst ( 9 ) is switched to the first (I) or second (II) operating state. Betriebsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) in den ersten (I) Betriebszustand umgeschaltet wird, wenn die Abgas-Temperatur einen ersten vorbestimmten Temperatur-Schwellwert (S1) überschreitet, und in den zweiten (II) Betriebszustand umgeschaltet wird, wenn die Temperatur des in dem Fahrzeug-Katalysator (9) aufgenommenen Abgases einen zweiten Temperatur-Schwellwert (S2) unterschreitet.Operating method according to claim 5, characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) is switched to the first (I) operating state when the exhaust gas temperature exceeds a first predetermined temperature threshold (S 1 ), and is switched to the second (II) operating state, when the temperature of the vehicle in the catalyst ( 9 ) absorbed exhaust gas falls below a second temperature threshold (S 2 ). Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachzünden gemäß Schritt c) derart zeitlich versetzt zu dem nachträglichen Einspritzen gemäß Schritt b) erfolgt, dass eine Dauer des zeitlichen Versatzes in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter festgelegt oder festlegbar ist: – Sauerstoffgehalt in einem von der Brennkraftmaschine (1) erzeugten Abgas – Luftgehalt in einem von der Brennkraftmaschine (1) erzeugten Abgas – Motorlast oder/und momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) – Schichtungsgrad oder/und Homogenisierung des von der Brennkraftmaschine (1) erzeugten Abgases.Operating method according to one of the preceding claims, characterized in that the post-ignition according to step c) is carried out offset in time to the subsequent injection according to step b), that a duration of the time offset depending on one or more of the following parameters is set or definable: - Oxygen content in one of the internal combustion engine ( 1 ) produced exhaust gas - air content in one of the internal combustion engine ( 1 ) produced exhaust gas - engine load and / or instantaneous speed of the internal combustion engine ( 1 ) - degree of stratification or / and homogenization of the of the internal combustion engine ( 1 ) generated exhaust gas. Brennkraftmaschine (1) mit einem ersten (I) und einem zweiten (II) Betriebszustand, zwischen welchen die Brennkraftmaschine zur Anwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche umschaltbar ist, umfassend: – einen Brennraum (2), – ein Einlassventil (6) zum Zuführen von Luft in den Brennraum (1), – ein Auslassventil (7) zum Abführen von Abgasen aus dem Brennraum (2), – eine Einspritzanlage zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum (2), wobei die Einspritzanlage nach einem Hauptzünden eines im Brennraum vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemisches ein optionales nachträgliches Einspritzens einer vorbestimmten Menge von Kraftstoff in den Brennraum (2) ermöglicht und dem nachträglichen Einspritzen folgenden optionalen Nachzünden des in den Brennraum (2) eingebrachten Kraftstoffs eine im Brennraum (2) vorhandene Luftmenge verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das optionale nachträgliche Einspritzen und das nachträgliche optionale Nachzünden nur im zweiten Betriebszustand (II) erfolgen.Internal combustion engine ( 1 ) with a first (I) and a second (II) operating state, between which the internal combustion engine for use in a method according to one of the preceding claims is switchable, comprising: - a combustion chamber ( 2 ), - an inlet valve ( 6 ) for supplying air into the combustion chamber ( 1 ) - an outlet valve ( 7 ) for removing exhaust gases from the combustion chamber ( 2 ), - an injection system for injecting fuel into the combustion chamber ( 2 ), wherein the injection system after a main ignition of a fuel-air mixture present in the combustion chamber, an optional subsequent injection of a predetermined amount of fuel into the combustion chamber ( 2 ) and the subsequent optional injection of the following into the combustion chamber ( 2 ) introduced fuel in the combustion chamber ( 2 ) existing air quantity is burned, characterized in that the optional subsequent injection and the subsequent optional subsequent ignition take place only in the second operating state (II).
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