DE102004061110A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) wird die einem Brennraum (12) zugeführte Frischluft komprimiert. Eine Ventilüberschneidung eines Einlassventils (18) und eines Auslassventils (22) kann variiert werden. Es wird vorgeschlagen, dass die Ventilüberschneidung so variiert wird, dass sie zur Ausnutzung eines Scavenging-Effekts bei einem ersten Gradienten mindestens einer Betriebsgröße größer ist als bei einem zweiten Gradienten, wobei der erste Gradient größer ist als der zweite Gradient.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem die einem Brennraum zugeführte Frischluft komprimiert wird, und bei dem die gleichzeitige Öffnung eines Einlassventils und eines Auslassventils (auch Ventilüberschneidung genannt) variiert werden kann. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Computerprogramm, ein elektrisches Speichermedium für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine selbst, bei dem diese Aufgabe entsprechend gelöst wird.
  • Computerprogramme, die den Einsatz von Strategien erlauben, sind vom Markt her bekannt. Brennkraftmaschinen, die mindestens ein variables Auslassventil und mindestens ein variables Einlassventil haben, sind auch bekannt. Hierdurch ist es möglich, die Öffnungs- und die Schließzeiten bzw. – winkel zu variieren. Möglich ist dabei auch, dass gegen Ende eines Ausstoßaktes bzw. zu Beginn eines Ansaugtaktes das Einlassventil und das Auslassventil eines Brennraums gleichzeitig geöffnet sind (Ventilüberschneidung).
  • Um eine Anhebung der spezifischen Leistung einer Brennkraftmaschine zu erzielen, wird bekannterweise eine Einrichtung angewandt, bestehend aus einem Verdichter, welcher von einer im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordneten Turbine angetrieben wird und welcher die einem Brennraum zugeführten Frischluft komprimiert. Diese Einrichtung wird insgesamt mit "Abgasturbolader" bezeichnet.
  • Im Fall einer mit Abgasturbolader aufgeladenen Brennkraftmaschine (Otto-Motor) wird die Leistung nicht unbedingt von der physikalisch maximalen möglichen Luftfüllung begrenzt, wie dies typischerweise bei einem Saugmotor der Fall ist. Vielmehr spielen hier andere Betriebsgrößen eine begrenzende Rolle, beispielsweise der aus Gründen der Festigkeit maximal zulässige Spitzeninnendruck im Brennraum, eine ebenfalls aus Festigkeitsgründen maximale Drehzahl des Abgasturboladers, usw...
  • Um das gewünschte Drehmoment erreichen zu können, wird nicht nur die Drosselklappenposition variiert, wie beim Saugmotor, sondern es wird auch auf den Ladedruck Einfluss genommen. Somit ist es möglich, über einen gewissen Drehzahlbereich ein gewünschtes Drehmoment über die Drehzahl vorzugeben. Bei vielen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, dass dieser Drehzahlbereich so breit wie möglich ist, so dass bereits bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen der Kurbelwelle ein hohes Drehmoment geleistet werden kann. Hierfür hat es sich als günstig herausgestellt, wenn ein vergleichsweise kleiner Turbolader verwendet wird. Solche Verdichter erlauben bei kleinen Massenströmen und somit bei kleinen Drehzahlen schon den nötigen Druckgradient über den Verdichter, um ein höheres Drehmoment zu erreichen. Der weitere Vorteil ist, dass das Trägheitsmoment der Turbine gering ist, so dass der Ladedruck schnell aufgebaut werden kann.
  • Der Nachteil ist hier jedoch, dass die Förderleistung eines solchen Turboladers wegen der Turbinendrehzahl entsprechend begrenzt ist, was die maximale Leistung einer solchen Brennkraftmaschine begrenzt. Wird anstatt dessen ein größerer Turbolader verwendet, wird zwar die erreichbare maximale Leistung höher sein als bei dem vergleichsweise kleinen Turbolader, jedoch ist bei kleinen Drehzahlen der Massenstrom nicht groß genug, um die gewünschte Verdichtung bereitstellen zu können. Außerdem benötigt ein solcher Turbolader aufgrund des höheren Trägheitsmoments der Turbine eine vergleichsweise lange Zeit, um von einer niederen Drehzahl auf eine hohe Drehzahl zu beschleunigen, was dazu führt, dass die Brennkraftmaschine eine gewisse Zeit braucht, um die gewünschte Leistung bereitstellen zu können. Dieser vor allem bei geringen Drehzahlen der Kurbelwelle auffallende Effekt wird auch als "Turboloch" bezeichnet.
  • Außerdem ist es allgemein bekannt, dass die Öffnungs- und Schließwinkel der Einlass- sowie Auslassventile einen großen Einfluss auf die im Brennraum vorhandene Luftfüllung haben. Durch die Möglichkeit, die Nockenwellenüberschneidung zu variieren, ist es weiterhin bekannt, dass in bestimmten Betriebssituationen der Brennkraftmaschine, besonders bei niedriger Drehzahl und gleichzeitig hoher Last, ein sogenanntes "Spülen" oder "Scavenging" des Brennraums auftritt, bei dem stromaufwärts vom Einlassventil ein höherer Druck herrscht als stromabwärts vom Auslassventil. Durch diese Druckdifferenz und die gleichzeitige Öffnung der Einlass- und der Auslassventile ergeben sich eine verstärkte Spülung des Brennraums mit Frischluft und eine Erhöhung der Luftfüllung. Dies führt zu einem höheren Abgasmassenstrom und kann je nach Dimensionierung des Abgasturboladers zu einem höheren Druckgradient über den Verdichter führen. Im Ergebnis ergibt sich eine Erhöhung des Drehmoments. Somit kann entweder ein höheres Drehmoment bei gleichem Ladedruck oder ein gleiches Drehmoment mit einem niedrigeren Ladedruck erreicht werden.
  • Bei einer Brennkraftmaschine, bei der die in einem Brennraum zugeführte Frischluft komprimiert wird, stehen verschiedene Möglichkeiten bzw. Strategien in einem gegebenen Drehzahl-Last-Bereich zur Verfügung, um ein gewünschtes Drehmoment (Sollmoment) zu realisieren.
  • Bei einer ersten Strategie ist das Optimierungskriterium, das gewünschte Drehmoment mit einem möglichst niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen. Es hat sich gezeigt, dass dieses Ziel dann am besten erreicht wird, wenn die Ventilüberschneidung, also die gleichzeitige Öffnungsdauer von Einlass- und Auslassventil, vergleichsweise niedrig ist, gleichzeitig der Ladedruck jedoch vergleichsweise hoch ist bzw. gerade so hoch ist, dass das gewünschte Drehmoment erreicht werden kann. Diese Strategie wird in der Folge STRAT1 genannt.
  • Bei einer anderen Strategie ist das Optimierungskriterium, ein besonders gutes Ansprechverhalten zu erreichen. Dies ist bei Brennkraftmaschinen mit Turbolader bisweilen ein Problem, da übliche Turbolader den für die Erbringung eines bestimmten Drehmoments erforderlichen Ladedruck erst mit einer gewissen Zeitverzögerung nach Äußerung des entsprechenden Leistungswunsches bereitstellen können. Dieses Problem ist um so deutlicher, je größer der gewünschte Leistungsgradient ist, je schneller also eine gewünschte Leistung zur Verfügung stehen soll (unter einem Leistungsgradient wird demnach entweder unmittelbar die zeitliche Änderung einer Leistung oder mittelbar die zeitliche Änderung einer die Leistung beeinflussenden Betriebsgröße der Brennkraftmaschine verstanden).
  • Um dieses Ziel (also das gute Ansprechverhalten) zu erreichen, empfiehlt es sich, die Brennkraftmaschine mit dem oben beschriebenen Effekt „Scavenging" zu betreiben, indem eine große Nockenwellenüberschneidung realisiert wird. Somit wird bei geringem Ladedruck eine große Frischluftmasse in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht und so das gleiche Drehmoment erreicht. Die Dauer, um diesen niedrigeren Ladedruck zu erreichen, ist dann kürzer, was eine Verringerung des Turbolochs bedeutet. Diese Strategie wird in der Folge STRAT2 genannt.
  • Ein Vergleich zwischen STRAT2 und STRAT1 hat gezeigt, dass der spezifische Kraftstoffverbrauch bei STRAT2, abhängig von der Abgasstrategie, höher ist.
    •
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass eine mit Abgasturboaufladung ausgerüstete Brennkraftmaschine ein verbessertes Ansprechverhalten aufweist, d.h., dass sie eine Leistungsanforderung möglichst schnell umzusetzen in der Lage ist, bei gleichzeitig günstigem Kraftstoffverbrauch.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Ventilüberschneidung so variiert wird, dass sie zur Ausnutzung eines Scavenging-Effekts bei einem ersten Gradienten mindestens einer Betriebsgröße größer ist als bei einem zweiten Gradienten der Betriebsgröße, wobei der erste Gradient größer ist als der zweite Gradient.
  • Wenn ein hoher Gradient vorliegt, der darauf hindeutet, dass die Leistung schnell erhöht werden soll, wird die Brennkraftmaschine mit der Strategie STRAT2 betrieben, wohingegen bei einem geringen Gradienten, wenn die Brennkraftmaschine beispielsweise mit konstanter Leistung betrieben wird, die Strategie STRAT1 zur Anwendung kommt.
  • Bei einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Betriebsgröße eine Stellung eines Bedienelements ist, mit dem ein Benutzer einen Leistungswunsch äußert. Ein solches Bedienelement kann beispielsweise ein Gaspedal eines Kraftfahrzeuges sein, in welches die Brennkraftmaschine eingebaut ist. Wird das Bedienelement schnell betätigt, bedeutet dies, dass der Benutzer eine rasche Änderung der Leistung der Brennkraftmaschine wünscht. Die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements kann sehr einfach ermittelt werden, was eine preisgünstige Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
  • Als Betriebsgröße kommt auch ein Soll-Drehmoment, ein Soll-Ladedruck, eine Soll-Luftfüllung, oder eine Soll-Kraftstoffmenge in Frage. Dabei kann auf den Gradienten auch mittelbar aus einer Abweichung einer Soll-Betriebsgröße von einer Ist-Betriebsgröße geschlossen werden. Ist die Abweichung vergleichsweise hoch, wird ein hoher Gradient erforderlich sein, um diese Soll-Ist-Abweichung möglichst schnell zu reduzieren. Derartige Soll- und Ist-Größen, beispielsweise Drehmoment und Ladedruck, liegen bei üblichen Motorsteuerungen ohnehin vor, so dass deren Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls besonders problemlos möglich ist.
  • Eine besonders einfache Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass dann, wenn der Gradient und/oder die Abweichung der Soll-Betriebsgröße von der Ist-Betriebsgröße einen oberen Grenzwert erreicht und/oder überschreitet, die Strategie STRAT2 eingesetzt wird (große Ventilüberschneidung). Die möglichst schnelle Bereitstellung einer gewünschten Leistung kann bei diesem Verfahren einfach realisiert werden.
  • Analog hierzu wird vorgeschlagen, dass dann, wenn der Gradient und/oder die Abweichung einen unteren Grenzwert mindestens erreicht oder unterschreitet, die Strategie STRATl angewandt wird (kleine Ventilüberschneidung).
  • Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf einfache Art und Weise jene Strategie der Brennkraftmaschine ausgewählt, bei der der Kraftstoffverbrauch besonders günstig ist. Dabei kann der untere Grenzwert von der Höhe der Betriebsgröße abhängen, was zu einer nochmals optimierten Durchführung des Verfahrens führt.
    •
  • Zeichnung
  • Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einiger Komponenten einer Brennkraftmaschine;
  • 2 vier Diagramme, in denen ein Ladedruck, eine Ventilüberschneidung, eine Differenz zwischen einem Soll-Drehmoment und einem Ist-Drehmoment, und eine Betätigungsgeschwindigkeit eines Gaspedals über der Zeit aufgetragen sind; und
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine von 1.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels:
  • In 1 trägt eine Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst mehrere Zylinder mit Brennräumen, wobei in 1 nur ein Zylinder mit dem mit 12 bezeichneten Brennraum gezeigt ist. Der Brennraum 12 wird unter anderem von einem Kolben 14 begrenzt, der auf eine Kurbelwelle 16 arbeitet. Frischluft gelangt in den Brennraum 12 über ein Einlassventil 18, welches mit einem Ansaugrohr 20 verbunden ist. Heiße Verbrennungsabgase werden über ein Auslassventil 22 und ein Abgasrohr 24 aus dem Brennraum 12 abgeführt. Das Einlassventil 18 wird von einer Einlassnockenwelle 26, das Auslassventil 22 von einer Auslassnockenwelle 28 betätigt. Die Einlassnockenwelle 26 ist wiederum mit einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung 30, die Auslassnockenwelle 28 mit einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung 32 verbunden.
  • Im Brennraum ist eine Einspritzdüse angeordnet, über die der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Grundsätzlich denkbar ist aber auch, dass die Einspritzdüse 34 im Ansaugrohr 20 angeordnet ist (diese Variante ist in 1 dargestellt). Das im Brennraum 12 befindliche Luft-Kraftstoffgemisch wird von einer Zündkerze 38 entflammt. Vor dem Einlassventil 26 befindet sich im Ansaugrohr 20 eine Drosselklappe 40. Durch diese wird die in den Brennraum 12 gelangende Luftmasse eingestellt.
  • Stromaufwärts von der Drosselklappe 40 ist im Ansaugrohr 20 wiederum ein Verdichter 42 angeordnet, der die in den Brennraum 12 gelangende Luft verdichtet. Der Verdichter wird mechanisch (Bezugszeichen 44) von einer Turbine 46 angetrieben, die im Abgasrohr 24 angeordnet ist. Stromaufwärts von der Turbine 46 ist eine auch als "wastegaste" bezeichnete Ventileinrichtung 48 vorhanden, mittels der die Abgase an der Turbine 46 vorbei geleitet werden können. Die Kombination aus Verdichter 42 und Turbine 46 wird auch als Turbolader bezeichnet.
  • Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 50 gesteuert bzw. geregelt. So werden beispielsweise die Drosselklappe 40, die Einspritzdüse 34, die beiden Nockenwellenverstelleinrichtungen 30 und 32, und das waste-Gate 48 von der Steuer- und Regeleinrichtung 50 angesteuert. Eingangssignale erhält die Steuer- und Regeleinrichtung 50 von verschiedenen Sensoren, beispielsweise von einem Winkel- und Drehzahlgeber 52, der die aktuelle Stellung und die Drehzahl der Kurbelwelle 16 erfasst. Ferner liefert ein Luftmassensensor 54 Signale an die Steuer- und Regeleinrichtung 50, aus denen die dem Brennraum 12 zugeführte Luftmasse bestimmt werden kann. Weiterhin ist in 1 ein. Stellungsgeber 56 gezeigt, welcher die Stellung eines Gaspedals 58 erfasst. Bei dem Gaspedal 58 handelt es sich um ein Bedienelement, mit dem ein Benutzer beispielsweise eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt), in welches die Brennkraftmaschine 10 eingebaut ist, einen Leistungswunsch äußern kann.
  • Zur Realisierung einer Betriebsstrategie STRAT2 wird eine große Ventilüberschneidung benötigt, was bedeutet, dass im Übergang von einem Ausstoßtakt zu einem Ansaugtakt das Einlassventil 18 und das Auslassventil 22 gleichzeitig geöffnet sind, was durch eine entsprechende Ansteuerung der Nockenwellenverstelleinrichtungen 30 und 32 ermöglicht wird. Wie oben schon beschrieben führt der Druckgradient zwischen Ansaugrohr 20 und dem Abgasrohr 24 zu einem "Scavenging-Effekt". Zur Realisierung der Strategie STRAT1 werden eine kleine Ventilüberschneidung sowie der entsprechende höhere Ladedruck eingestellt, um das erzielte Drehmoment zu erreichen. Dies wird durch eine Ansteuerung des Waste-Gate 58 bewirkt.
  • Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 anhand der beiden beschriebenen Strategien STRAT1 und STRAT2 wird nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert. In dieser ist ein Ladedruck PM, eine Ventilüberschneidung OLv des Einlassventils 18 mit dem Auslassventil 22, eine Abweichung dM zwischen einem Soll-Drahmoment und einem Ist-Drehmoment, und eine Geschwindigkeit dwped/dt (= Gradient der Stellung), mit der das Gaspedal 58 betätigt wird, über der Zeit aufgetragen.
  • Zunächst, zu einem Zeitpunkt t0, ist das Gaspedal 58 stationär und die Differenz dM zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment ist ungefähr gleich null. In diesem im Wesentlichen stationären Betrieb der Brennkraftmaschine 10 werden die Nockenwellen-Verstelleinrichtungen 30 und 32 von der Steuer- und Regeleinrichtung 50 so eingestellt, dass sich eine vergleichsweise geringe Ventilüberschneidung OLv ergibt, die den Wert OLv1 hat (STRAT1). Zur Erzielung des gewünschten Drehmoments ist ein Ladedruck PM in Höhe von PM1 erforderlich.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird nun vom Benutzer der Brennkraftmaschine 10 das Gaspedal 58 plötzlich durchgetreten, so dass der Gradient bzw. die Geschwindigkeit dwped/dt, mit der das Gaspedal 58 durchgetreten wird, einen Grenzwert G1 überschreitet. In der Folge erhöht sich das Soll-Drehmoment, welches die Brennkraftmaschine 10 erbringen soll, was zu einer Zunahme der Drehmomentabweichung dM führt. Wenn die Abweichung dM zwischen dem Soll-Drehmoment und dem Ist-Drehmoment einen Grenzwert G2 überschreitet, wird in der Steuer- und Regeleinrichtung 50 ein dynamischer Betrieb der Brennkraftmaschine 10 erkannt, oder, mit anderen Worten: es wird davon ausgegangen, dass das Drehmoment schnell, also mit einem höheren Gradient, ansteigen soll.
  • In der Folge wird die Ventilüberschneidung OLv vom Wert OLv1 auf einen Wert OLv2 erhöht (STRAT2). Dies bedeutet, dass zur Erzielung des Soll-Drehmoments nicht mehr ein Ladedruck PM in Höhe des Werts des PM3, sondern nur noch in Höhe von PM2 erforderlich ist. Entsprechend ist der Zeitraum, der erforderlich ist, um den Ladedruck vom PM1 auf den Wert PM2 zu erhöhen, kürzer. Er ist in 2 mit dtl bezeichnet und wird auch als "Turboloch" bezeichnet.
  • Man erkennt aus 2, dass dieses Turboloch ohne eine Anhebung der Ventilüberschneidung OLv deutlich größer wäre (Zeitraum dt2 in 2). Wenn der Ladedruck PM den Wert PM2 erreicht, sinkt die Abweichung dM zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment unter einen Grenzwert G3 ab. Da der Gradient dwped/dt wieder im Bereich von Null liegt, wird von der Steuer- und Regeleinrichtung 50 so angesteuert, dass die Überschneidung OLv vom Wert OLv2 wieder auf den Wert OLv1 verringert wird (STRAT1). Diese Verringerung erfolgt allerdings allmählich, jedenfalls deutlich langsamer als die Erhöhung vom Wert OLv1 auf den Wert OLv2 Der zur Erzielung des gewünschten Soll-Drehmoments erforderlicher Ladedruck PM erhöht sich in der Folge vom Wert PM2 auf den Wert PM3, was zunächst zu einer gewissen, jedoch geringfügigen Erhöhung der Abweichung dM des Ist-Drehmoments vom Soll-Drehmoment führen kann.
  • Es sei noch darauf hingewiesen, dass mit Pm0 in 2 ein solcher Ladedruck bezeichnet ist, wie er vorliegen müsste, wenn auch im stationären Betrieb zum Zeitpunkt t0 das gewünschte Soll-Drehmoment mit einer großen Ventilüberschneidung OLv in Höhe von OLv2 erzielt werden müsste (STRAT2). Man erkennt, dass der Wert PM0 kleiner ist als der Wert PM1, was zu einem Turboloch dt3 führen würde, welches etwas größer wäre als das Turboloch dt1 das man erhält, wenn man von einer Betriebsstrategie STRAT1 mit geringer Ventilüberschneidung im dynamischen Betrieb zu einer Betriebsstrategie STRAT2 mit großer Ventilüberschneidung wechselt.
  • Gas in 3 gezeigte Flussdiagramm erläutert ein Verfahren, mit dem die in 1 gezeigte Brennkraftmaschine 10 betrieben werden kann. Nach einem Startblock 60 wird zunächst die Betriebsstrategie STRAT1 durchgeführt, bei der die Brennkraftmaschine 10 mit geringer Ventilüberschneidung betrieben wird (Block 62). In einem Block 64 wird abgefragt, ob der Gradient dwped/dt der Stellung des Gaspedals 58 größer ist als ein Grenzwert G1. Ist die Antwort im Block 64 Ja, wird in dem Block 66 abgefragt, ob die Differenz dM zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment der Brennkraftmaschine 10 größer ist als ein Grenzwert G2. Ist auch hier die Antwort ja, wird im Block 68 die Betriebsstrategie STRAT2 initiiert, bei der die Brennkraftmaschine mit großer Ventilüberschneidung betrieben wird. Ist die Antwort in den Blöcken 64 und 66 jeweils nein, erfolgt ein Rücksprung zum Eingang des Blocks 62.
  • Im Block 70 wird abgefragt, ob die Differenz dM des Ist-Drehmoments vom Soll-Drehmoment kleiner ist als ein Grenzwert G3. Ist dies (noch) nicht der Fall, erfolgt ein Rücksprung zum Eingang des Blocks 68, das heißt, dass die Brennkraftmaschine 10 weiterhin mit der STRAT2 (großer Ventilüberschneidung) betrieben wird. Ist dagegen die Antwort im Block 70 ja, erfolgt wieder ein Rücksprung zum Eingang des Blocks 62, so dass die Brennkraftmaschine 10 wieder mit der STRAT1 (geringer Ventilüberschneidung) betrieben wird. Dabei ist es möglich, dass der untere Grenzwert G3 von der Höhe des Soll-Drehmoments abhängt, oder, mit anderen Worten: der Übergang zur Betriebsstrategie STRAT1 erfolgt dann, wenn das Soll-Drehmoment einen bestimmten prozentualen Anteil am Ist-Drehmoment mindestens erreicht bzw. erreicht hat.
  • Um das o.g. Turboloch zu verringern, sind verschiedene Konzepte denkbar. Eine Maßnahme besteht z.B. darin, den Ladedruck möglichst schnell aufzubauen, beispielsweise durch Einsatz von elektrischen Zusatzverdichtern. Eine andere Maßnahme ist, dass die Brennkraftmaschine von einem externen Elektromotor unterstützt wird.
  • Vorliegend wird eine Strategie angewendet, bei der der schon bekannte Effekt "Scavenging" nur in den Situationen genutzt wird, in denen das Turboloch verringert werden soll. Eine solchermaßen betriebene Brennkraftmaschine hat den Vorteil eines sehr guten Ansprechverhaltens und gleichzeitig den Vorteil des günstigsten Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine in vielen Betriebssituationen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass keine zusätzlichen Komponenten erforderlich sind, wie es bei den anderen Konzepten der Fall ist, was zu einer deutlichen Kostensenkung führt.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), bei dem die einem Brennraum (12) zugeführte Frischluft komprimiert wird, und bei dem eine Ventilüberschneidung (OLv) eines Einlassventils (18) und eines Auslassventils (22) variiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilüberschneidung (OLv) so variiert wird, dass sie zur Ausnutzung eines Scavenging-Effekts bei einem ersten Gradienten mindestens einer Betriebsgröße größer ist als bei einem zweiten Gradienten der Betriebsgröße, wobei der erste Gradient größer ist als der zweite Gradient.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße eine Stellung (wped) eines Bedienelements (56) ist, mit dem ein Benutzer einen Leistungswunsch äußert.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsgröße ein Soll-Drehmoment und/oder ein Soll-Ladedruck (pM) ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Gradienten aus einer Abweichung (dM) eines Ist-Drehmoments von einem Soll-Drehmoment oder eines Ist-Ladedrucks von einem Soll-Ladedruck geschlossen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Gradient und/oder eine Abweichung (dM) des Ist-Drehmoments bzw. Ist-Ladedrucks von einem Soll-Drehmoment bzw. Soll-Ladedruck einer. oberen Grenzwert (G1, G2) erreicht und/oder überschreitet, die Ventilüberschneidung erhöht wird (68).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Gradient und/oder die Abweichung (dM) einen unteren Grenzwert (G3) mindesten erreicht oder unterschreitet, die Ventilüberschneidung verringert wird (62).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert (G3) von der Höhe der Betriebsgröße abhängt.
  8. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert ist.
  9. Elektrisches Speichermedium für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (50) einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Computerprogramm zur Anwendung in einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 7 abgespeichert ist.
  10. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (50) für eine Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 programmiert ist.
  11. Brennkraftmaschine (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (50), welche zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 programmiert ist.
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