DE102013003723A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, einer Einbringvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in die Zylinder und einer Zündvorrichtung zum Einleiten einer Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern, wobei zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs und dem Einleiten der Verbrennung ein bestimmter Zündabstand (Δt2) vorliegt, wobei das Einbringen von einem Startzeitpunkt (tS) bis zu einem Endzeitpunkt (tE) und das Einleiten der Verbrennung zu einem Zündzeitpunkt (tZ) erfolgt, wobei der Startzeitpunkt (tS), der Endzeitpunkt (tE) und der Zündzeitpunkt (tZ) für jeden der Zylinder relativ zu einem Referenzpunkt gewählt werden. Dabei ist vorgesehen, dass zur Reduzierung der bei der Verbrennung entstehenden Russmenge der Startzeitpunkt (tS), der Endzeitpunkt (tE), der Zündabstand (Δt2) und/oder eine in den jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge zumindest zeitweise für wenigstens zwei der Zylinder unterschiedlich gewählt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, einer Einbringvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in die Zylinder und einer Zündvorrichtung zum Einleiten einer Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern, wobei zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs und dem Einleiten der Verbrennung ein bestimmter Zündabstand vorliegt, wobei das Einbringen von einem Startzeitpunkt bis zu einem Endzeitpunkt und das Einleiten der Verbrennung zu einem Zündzeitpunkt erfolgt, wobei der Startzeitpunkt, der Endzeitpunkt und der Zündzeitpunkt für jeden der Zylinder relativ zu einem Referenzzeitpunkt gewählt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.
  • Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs und stellt mithin ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Drehmoment bereit. Die Brennkraftmaschine verfügt über mehrere Zylinder, in welchen jeweils ein Kolben zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt verlagerbar angeordnet ist. Mit Hilfe der Einbringvorrichtung kann Kraftstoff in die Zylinder eingebracht werden, wobei dies individuell für jeden der Zylinder durchgeführt wird. Die Zündvorrichtung dient schließlich zum Einleiten der Verbrennung des Kraftstoffs in dem jeweiligen Zylinder nachfolgend des Einbringens. Das Einbringen erfolgt über eine Zeitspanne, welche sich von dem Startzeitpunkt bis hin zu dem Endzeitpunkt erstreckt. Das Einleiten der Verbrennung ist zu dem Zündzeitpunkt vorgesehen.
  • Zwischen dem Endzeitpunkt und Zündzeitpunkt liegt nun der bestimmte Zündabstand, welcher mithin die Länge des Zeitraums zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs und dem Einleiten der Verbrennung beschreibt. Die genannten Zeitpunkte, also der Startzeitpunkt, der Endzeitpunkt und der Zündzeitpunkt sollen für jeden der Zylinder relativ zu dem jeweiligen Referenzzeitpunkt angegeben werden. Dieser Referenzzeitpunkt ist beispielsweise derjenige Zeitpunkt, zu welchem der Kolben des entsprechenden Zylinders in seinem oberen Totpunkt vorliegt. Insbesondere beschreibt ein positiver Wert des jeweiligen Zeitpunkts, dass er vor dem Referenzzeitpunkt liegt, während ein negativer Wert bedeutet, dass der jeweilige Zeitpunkt nach dem Referenzzeitpunkt vorgesehen ist. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 199 12 770 A1 bekannt.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches äußerst geringe Russemissionen ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zur Reduzierung der bei der Verbrennung entstehenden Russmenge der Startzeitpunkt, der Endzeitpunkt, der Zündabstand und/oder eine in dem jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge zumindest zeitweise für wenigstens zwei der Zylinder unterschiedlich gewählt werden. Brennkraftmaschinen, insbesondere Ottobrennkraftmaschinen, weisen nahe eines stöchiometrischen Verhältnisses des in die Zylinder eingebrachten Kraftstoff-Luft-Gemischs äußerst geringe Russemissionen auf. Wird die Brennkraftmaschine jedoch in einem Schichtladungsbetrieb betrieben, also in den Zylindern eine Schichtladung des eingebrachten Kraftstoffs realisiert, so kann es zu einer ausgeprägten Russbildung kommen, weil zumindest bereichsweise ein lokal sehr fettes Gemisch oder sogar Kraftstofftropfen vorliegen können. Je kleiner der Zündabstand ist, umso stärker ausgeprägt ist die Russbildung. Dies resultiert daraus, dass im Falle einer derartigen späten Einspritzung das Kraftstoff-Luftgemisch um die Zündkerze herum sehr fett ist. Erfolgt die Einspritzung dagegen deutlich früher, liegt also ein größerer Zündabstand vor, so magert das Gemisch bis zu dem Zündzeitpunkt, insbesondere im Bereich der Zündkerze, ab, sodass unter Umständen die Zündfähigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemischs nicht mehr gegeben ist.
  • Daher ist die Reduzierung der Russbildung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Ottobrennkraftmaschinen und besonders bevorzugt bei direkt einspritzenden Ottobrennkraftmaschinen, eine große Herausforderung. Zudem haben auch weitere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, beispielsweise Einspritzdruck, Temperatur, Kraftstoffzusammensetzung, Gemischaufbereitung und Sauerstoffverteilung in den Zylindern großen Einfluss auf die Russbildung. Daher versucht man üblicherweise die Russbildung bereits im Vorfeld durch konstruktive Maßnahmen in Einlasskanälen und Brennräumen der Zylinder sowie durch geeignete Wahl des Einspritzdrucks und den weiteren Betriebsparametern soweit als möglich zu verringern. Um gleichzeitig einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch, einen hohen Fahrkomfort und geringe Emissionen zu erzielen, wird beispielsweise die Nockenwellenlage optimiert, um optimale Einspritzzeiträume und Zündzeitpunkte zu erzielen. Dabei werden zum Beispiel die Einspritzzeiträume und der Zündzeitpunkt an jedem stationären Betriebspunkt der Brennkraftmaschine optimiert und insbesondere in einem Kennfeld abgelegt, welches während des Betriebs der Brennkraftmaschine ausgelesen wird.
  • Erfahrungsgemäß steigt jedoch die Russemission insbesondere bei instationären Vorgängen, wie zum Beispiel Umschaltvorgängen oder Lastsprüngen, stark an. Zudem erfolgt die beschriebene Optimierung lediglich einmalig an einem Versuchsmotor auf einem Prüfstand und zudem global für alle Zylinder der Brennkraftmaschine. Abweichungen, die aufgrund von Toleranzen und unterschiedlichen Gemischbildungen entstehen, werden nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund sollen bei dem hier vorgestellten Verfahren der Einspritzzeitraum, der sich von dem Startzeitpunkt bis hin zu dem Endzeitpunkt erstreckt, die in den jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge oder beide Parameter zylinderindividuell angepasst werden, um eine Reduzierung oder sogar Eliminierung der Russbildung während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu erzielen. Unter dem Begriff „zylinderindividuell” ist dabei zu verstehen, dass der Startzeitpunkt, der Endzeitpunkt und/oder die Kraftstoffmenge zumindest zeitweise für wenigstens zwei der Zylinder, insbesondere alle Zylinder, jeweils verschieden sind. Für die Zylinder liegen also beispielsweise unterschiedliche Startzeitpunkte, Endzeitpunkte oder Einspritzmengen vor.
  • Beispielsweise werden im Vorfeld zu dem Betreiben der Brennkraftmaschine zunächst der Zündzeitpunkt, der Einspritzzeitraum, der Zündabstand sowie das Kraftstoff-Luft-Verhältnis zylinderindividuell für wenigstens einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimiert und als Referenzdaten festgehalten. Dies ist beispielsweise auf einem Prüfstand vorgesehen. Die auf diese Art und Weise ermittelten Referenzdaten für Zündzeitpunkt, Einspritzzeitraum, Zündabstand und Kraftstoff-Luft-Verhältnis können später für eine permanente oder zeitgesteuerte Überwachung beziehungsweise Adaption herangezogen werden. Beispielsweise kann bei einer dynamischen und zylinderindividuellen Änderung des Zündzeitpunkts für einen der Zylinder der Einspritzzeitraum dieses Zylinders ebenfalls angepasst werden, sodass die zusätzliche Russbildung, welche aus der Änderung des Zündzeitpunkts resultieren könnte, vermieden wird. Dies kann zudem während eines transienten Übergangs von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu einem anderen Betriebspunkt verwendet werden und der Einspritzzeitraum während des transienten Übergangs in Abhängigkeit von dem Zündzeitpunkt angepasst werden. In einem quasistationärem Betriebszustand kann entweder ein Lambdasollwert oder der Einspritzzeitraum angepasst werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zwischen dem Endzeitpunkt und dem Zündzeitpunkt liegende Zündabstand für wenigstens zwei der Zylinder konstant gehalten wird. Während der Zündzeitpunkt während des Betriebs der Brennkraftmaschine aufgrund von verschiedenen Anforderungen angepasst werden kann, insbesondere mit Hilfe einer Klopfregelung, um ein Klopfen bei der Verbrennung des Kraftstoffs zu vermeiden, wird üblicherweise der Einspritzzeitraum konstant gehalten. Im Gegensatz dazu soll nun auch bei einer Veränderung des Zündzeitpunkts für den wenigstens einen der Zylinder der Zündabstand konstant bleiben. Zu diesem Zweck wird der Endzeitpunkt in Abhängigkeit von dem Zündzeitpunkt unter Verwendung des konstanten Zündabstands bestimmt. Bei einer Anpassung beziehungsweise Veränderung des Zündzeitpunkts um eine bestimmte Zeitdifferenz für einen der Zylinder, wird also vorzugsweise der Endzeitpunkt des Einspritzzeitraums um dieselbe Zeitdifferenz verändert. Das Anpassen des Zündzeitpunkts erfolgt häufig mithilfe der Klopfregelung, vorzugsweise also zylinderindividuell für den betroffenen Zylinder.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Startzeitpunkt konstant bleibt. Entsprechend muss in einem veränderten Einspritzzeitraum dennoch die gewünschte Kraftstoffmenge in den jeweiligen Zylinder eingebracht werden. Bei einem Verschieben des Zündzeitpunkts in Richtung früh, also bezüglich des Referenzzeitpunkts nach vorne, und gleichzeitigem Konstanthalten des Startzeitpunkts muss also der Durchsatz des Kraftstoffs während seines Einbringens in den Zylinder vergrößert werden. Analog dazu verringert sich der Kraftstoffdurchsatz bei einem Verschieben des Zündzeitpunkt und mithin des Endzeitpunkt in Richtung spät, also bezüglich des Referenzzeitpunkt nach hinten. Alternativ kann jedoch vorgesehen sein, dass auch der Startzeitpunkt und entsprechend der gesamte Einspritzzeitraum an den veränderten Zündzeitpunkt angepasst wird. Dies erfolgt wiederum derart, dass der Zündabstand konstant bleibt. Beispielsweise bleibt die Länge des Einspritzzeitraums konstant, sodass sowohl der Startzeitpunkt als auch der Endzeitpunkt gemeinsam mit dem Zündzeitpunkt verschoben werden, um den Zündabstand konstant zu halten. Während dies für den lediglich einen der Zylinder vorgesehen sein kann, ist es selbstverständlich vorteilhaft, die beschriebene Vorgehensweise für mehrere der Zylinder, insbesondere alle der Zylinder, zu realisieren.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Restsauerstoffgehalt des bei der Verbrennung entstehenden Abgases bestimmt wird und bei einer Abweichung des Restsauerstoffgehalts von einem Sollwert der Startzeitpunkt und/oder der Endzeitpunkt für zumindest einen der Zylinder in Abhängigkeit von dem Zündzeitpunkt und/oder des Restsauerstoffgehalts zu bestimmen. Beispielsweise kann bei der Abweichung des Restsauerstoffgehalts von dem Sollwert auf einen Lastsprung geschlossen werden, weil eine Veränderung des Restsauerstoffgehalts üblicherweise eine geringe Homogenisierung des in den Zylindern vorliegenden Kraftstoff-Luft-Gemischs andeutet. Beispielsweise wird nun der neue Einspritzzeitraum, also der Startzeitpunkt, der Endzeitpunkt oder sowohl der Startzeitpunkt als auch der Endzeitpunkt, für den wenigstens einen Zylinder, bevorzugt alle Zylinder, in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt bestimmt, welcher mithin als Eingangsgröße dient. Zusätzlich oder alternativ kann als Eingangsgröße der Restsauerstoffgehalt oder die Differenz zwischen dem Restsauerstoffgehalt und dem Sollwert herangezogen werden. Die Berechnung des Startzeitpunkts und/oder des Endzeitpunkts aus der mithin vorliegenden wenigstens einen Eingangsgröße erfolgt mit Hilfe einer mathematischen Beziehung, einer Tabelle und/oder einem Kennfeld.
  • Besonders bevorzugt wird dabei der Restsauerstoffgehalt zylinderindividuell bestimmt, insbesondere unter Verwendung des Beobachterprinzips. Dabei wird bevorzugt der Verlauf des Restsauerstoffgehalts über der Zeit aufgenommen. Weil nun jedem Zylinder beziehungsweise jedem Verbrennungsvorgang in diesem Zylinder ein bestimmter Zeitraum zugeordnet werden kann, kann auf diese Art und Weise auf den Restsauerstoffgehalt des aus dem jeweiligen Zylinder ausgestoßenen Abgases geschlossen werden. Das Bestimmen des Restsauerstoffgehalts wird bevorzugt mit Hilfe einer Lambdasonde vorgenommen, welche von dem Abgas mehrerer der Zylinder, insbesondere aller Zylinder der Brennkraftmaschine, überströmt wird. Diese Lambdasonde liegt also stromabwärts eines Abgaskrümmers der Brennkraftmaschine vor, in welchem das Abgas von wenigstens zwei der Zylinder zusammengeführt wird.
  • Wie bereits vorstehend ausgeführt, liegen in einer bevorzugten Ausgestaltung Referenzdaten, beispielsweise für den gewünschten Restsauerstoffgehalt in dem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vor. Überschreitet nun die Differenz zwischen dem momentan festgestellten Restsauerstoffgehalt, insbesondere dem zylinderindividuellen Restsauerstoffgehalt, und dem gewünschten Restsauerstoffgehalt einen Grenzwert, so wird der neue Einspritzzeitraum, mithin also der Startzeitpunkt und/oder der Endzeitpunkt, in Abhängigkeit von dem momentanen Restsauerstoffgehalt, der Differenz oder beiden ermittelt. Zusätzlich oder alternativ kann auch die in den jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge angepasst werden. Das Bestimmen des Startzeitpunkts, des Endzeitpunkts und der Kraftstoffmenge erfolgt zusammenfassend also zylinderindividuell, sodass es vorkommen kann, dass wenigstens eine dieser Größen zumindest zeitweise für wenigstens zwei unterschiedliche der Zylinder verschieden gewählt ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Zündzeitpunkt, in welchem die Verbrennung des Kraftstoffs eingeleitet wird, mittels einer Klopfregelung bestimmt wird. Um eine möglichst hohe Leistung der Brennkraftmaschine zu realisieren, ist es notwendig, diese möglichst nah an der Klopfgrenze zu betreiben. Andererseits darf diese nicht erreicht oder gar überschritten werden, weil dies zu hohen mechanischen Belastungen der Brennkraftmaschine führt, welche unter Umständen bei dauerhaftem Auftreten in einer Beschädigung und einem nachfolgendem Ausfall der Brennkraftmaschine resultiert. Aus diesem Grund ist die Klopfregelung vorgesehen. Diese überwacht, beispielsweise mit Hilfe wenigstens eines Klopfsensors, die Klopfneigung in der Brennkraftmaschine. Wird ein Klopfen festgestellt, so wird der Zündzeitpunkt in Richtung spät verschoben. Liegt dagegen kein Klopfen vor, so wird der Zündzeitpunkt wieder in Richtung früh verlagert, um eine möglichst hohe Leistung der Brennkraftmaschine zu erzielen. Entsprechend findet eine Regelung des Zündzeitpunkts in Abhängigkeit von der Klopfneigung beziehungsweise den Messwerten des wenigstens einen Klopfsensors statt. Um dennoch die Russbildung möglichst gering zu halten, wird gleichzeitig mit dem Zündzeitpunkt der Einspritzzeitraum, insbesondere der Startzeitpunkt und/oder der Endzeitpunkt, angepasst. Dabei wird bevorzugt der Zündabstand konstant gehalten.
  • Schließlich kann vorgesehen sein, dass bei einem Überschreiten eines Grenzwerts durch eine Differenz zwischen dem Zündzeitpunkt und einem Referenzzündzeitpunkt der Startzeitpunkt und/oder der Endzeitpunkt in Abhängigkeit von der Differenz und dem Restsauerstoffgehalt bestimmt werden. Der Referenzzündzeitpunkt wird erneut bevorzugt den vorstehend beschriebenen Referenzdaten entnommen, welche beispielsweise in Form eines Kennfelds vorliegen. Der Referenzzündzeitpunkt wird dabei in Abhängigkeit von dem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, welcher durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine, die momentane Last und/oder den Zündzeitpunkt charakterisiert ist, ermittelt. Überschreitet die Differenz zwischen dem tatsächlich vorliegenden Zündzeitpunkt und dem Referenzzündzeitpunkt den Grenzwert, so wird der Einspritzzeitraum in Abhängigkeit von dieser Differenz und dem Restsauerstoffgehalt, insbesondere im zylinderindividuellen Restsauerstoffgehalt, ermittelt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, mit mehreren Zylindern, einer Einbringvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in die Zylinder und einer Zündvorrichtung zum Einleiten einer Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern, wobei zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs und dem Einleiten der Verbrennung ein bestimmter Zündabstand vorliegt, wobei das Einbringen von einem Startzeitpunkt bis zu einem Endzeitpunkt und das Einleiten der Verbrennung zu einem Zündzeitpunkt erfolgt, wobei der Startzeitpunkt, der Endzeitpunkt und der Zündzeitpunkt für jeden der Zylinder relativ zu einem Referenzzeitpunkt gewählt sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, zur Reduzierung der bei der Verbrennung entstehenden Russmenge den Startzeitpunkt, den Endzeitpunkt, den Zündabstand und/oder eine in dem jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge zumindest zeitweise für wenigstens zwei der Zylinder unterschiedlich zu wählen. Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine sowie des Verfahrens wurde bereits hingewiesen. Die Brennkraftmaschine und das entsprechende Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
  • Figur eine schematische Darstellung eines Einspritzzeitraums sowie eines Zündzeitpunkts für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine.
  • Die Figur zeigt ein Diagramm, in welchem über der Zeit t ein Einspritzzeitraum 1 und eine Zündung 2 des während des Einspritzzeitraums 1 in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine eingebrachten Kraftstoffs angedeutet sind. Der Einspritzzeitraum 1 erstreckt sich von einem Startzeitpunkt tS bis zu einem Endzeitpunkt tE. Die Zündung 2 erfolgt zu einem Zündzeitpunkt tZ. Der Einspritzzeitraum 1 erstreckt sich über den Zeitraum Δt1, während zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs während des Einspritzzeitraums 1 und der Zündung 2 ein Zündabstand Δt2 liegt. Es gilt also Δt1 = tE – tS und Δt2 = tZ – tE. Bevorzugt verfügt die hier vorliegende Brennkraftmaschine über mehrere Zylinder, wobei das vorstehend beschriebene Diagramm für jeden der Zylinder Gültigkeit hat. Die genannten. Zeitpunkte tS, tE und tZ werden in Abhängigkeit zu einem zylinderindividuellen Referenzzeitpunkt angegeben. Der Referenzzeitpunkt ist beispielsweise derjenige Zeitpunkt, zu welchem ein in dem Zylinder beweglich angeordneter Kolben in einem oberen Totpunkt vorliegt.
  • Beispielsweise ist es nun vorgesehen, dass der Zündzeitpunkt tZ mittels einer Klopfregelung bestimmt wird, wobei diese Klopfregelung derart durchgeführt wird, dass ein Klopfen der Brennkraftmaschine zumindest weitestgehend, insbesondere vollständig, vermieden wird. Gleichzeitig wird jedoch der Einspritzzeitraum 1 derart angepasst, dass der Zündabstand Δt2 konstant bleibt. Dies wird für wenigstens einen der Zylinder der Brennkraftmaschine, bevorzugt für alle Zylinder der Brennkraftmaschine, vorgenommen. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass der Einspritzzeitraum 1, insbesondere also der Startzeitpunkt und/oder der Endzeitpunkt, mit Hilfe einer mathematischen Beziehung, einer Tabelle und/oder einem Kennfeld aus dem momentanen Zündzeitpunkt tZ unter zusätzlicher Verwendung eines Restsauerstoffgehalts, insbesondere eines zylinderindividuellen Restsauerstoffgehalts, bestimmt wird. Auf diese Art und Weise lassen sich die Russemissionen der Brennkraftmaschine deutlich reduzieren.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Einspritzzeitraum
    2
    Zündung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19912770 A1 [0003]

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, einer Einbringvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in die Zylinder und einer Zündvorrichtung zum Einleiten einer Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern, wobei zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs und dem Einleiten der Verbrennung ein bestimmter Zündabstand (Δt2) vorliegt, wobei das Einbringen von einem Startzeitpunkt (tS) bis zu einem Endzeitpunkt (tE) und das Einleiten der Verbrennung zu einem Zündzeitpunkt (tZ) erfolgt, wobei der Startzeitpunkt (tS), der Endzeitpunkt (tE) und der Zündzeitpunkt (tZ) für jeden der Zylinder relativ zu einem Referenzpunkt gewählt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung der bei der Verbrennung entstehenden Rußmenge der Startzeitpunkt (tS), der Endzeitpunkt (tE), der Zündabstand (Δt2) und/oder eine in den jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge zumindest zeitweise für wenigstens zwei der Zylinder unterschiedlich gewählt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Endzeitpunkt (tE) und dem Zündzeitpunkt (tZ) liegende Zündabstand (Δt2) für wenigstens einen der Zylinder konstant gehalten wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Restsauerstoffgehalt des bei der Verbrennung entstehenden Abgases bestimmt wird und bei einer Abweichung des Restsauerstoffgehalts von einem Sollwert der Startzeitpunkt (tS) und/oder der Endzeitpunkt (tE) für zumindest einen der Zylinder in Abhängigkeit von dem Zündzeitpunkt (tZ) und/oder des Restsauerstoffgehalts bestimmt werden/wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündzeitpunkt (tZ), in welchem die Verbrennung des Kraftstoffs eingeleitet wird, mittels einer Klopfregelung bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines Grenzwerts durch eine Differenz zwischen dem Zündzeitpunkt (tZ) und einem Referenzzündzeitpunkt der Startzeitpunkt (tS) und/oder der Endzeitpunkt (tE) in Abhängigkeit von der Differenz und dem Restsauerstoffgehalt bestimmt werden.
  6. Brennkraftmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren Zylindern, einer Einbringvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in die Zylinder und einer Zündvorrichtung zum Einleiten einer Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylindern, wobei zwischen dem Einbringen des Kraftstoffs und dem Einleiten der Verbrennung ein bestimmter Zündabstand (Δt2) vorliegt, wobei das Einbringen von einem Startzeitpunkt (tS) bis zu einem Endzeitpunkt (tE) und das Einleiten der Verbrennung zu einem Zündzeitpunkt (tZ) erfolgt, wobei der Startzeitpunkt (tS), der Endzeitpunkt (tE) und der Zündzeitpunkt (tZ) für jeden der Zylinder relativ zu einem Referenzpunkt gewählt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, zur Reduzierung der bei der Verbrennung entstehenden Russmenge den Startzeitpunkt (tS), den Endzeitpunkt (tE), den Zündabstand (Δt2) und/oder eine in den jeweiligen Zylinder eingebrachte Kraftstoffmenge zumindest zeitweise für wenigstens zwei der Zylinder unterschiedlich zu wählen.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912770A1 (de) 1999-03-22 2000-09-28 Bosch Gmbh Robert Zündsteuervorrichtung und -verfahren
DE10041443A1 (de) * 2000-08-23 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und entsprechende Vorrichtung
DE102005044544A1 (de) * 2005-09-17 2007-03-22 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten 4-Takt-Brennkraftmaschine
DE102011011337B3 (de) * 2011-02-16 2012-02-16 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Zylindergleichstellung einer Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912770A1 (de) 1999-03-22 2000-09-28 Bosch Gmbh Robert Zündsteuervorrichtung und -verfahren
DE10041443A1 (de) * 2000-08-23 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und entsprechende Vorrichtung
DE102005044544A1 (de) * 2005-09-17 2007-03-22 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten 4-Takt-Brennkraftmaschine
DE102011011337B3 (de) * 2011-02-16 2012-02-16 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Zylindergleichstellung einer Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine

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