DE102013209236A1 - Motorsystem und verfahren zum betrieb eines motors mit direkteinspritzung - Google Patents

Motorsystem und verfahren zum betrieb eines motors mit direkteinspritzung Download PDF

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Graham Hoare
Oliver Berkemeier
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Abstract

Es wird ein Motorsystem 5 mit einem direkteingespritzten Motor 20 und einer elektronischen Steuerung 40 offenbart. Der Motor enthält mehrere Zylinder 11, 12, 13, die jeweils eine Brennkammer 30 haben, in die jeweils ein Spitzenteil 61 eines Kraftstoffeinspritzventils 60 ragt. Die Kraftstoffeinspritzventilspitze 61 ist mit einem katalytischen Material 65 beschichtet, und die Steuerung 40 ist zum Betrieb des Motors 20 in einem Heizbetriebsmodus betreibbar, wann immer eine Erwärmung des Kraftstoffeinspritzventilspitzenteils 61 erforderlich ist. Durch Erwärmung des Kraftstoffeinspritzventilspitzenteils 61 werden Kohlenstoffablagerungen, die sich ansonsten darauf ansammeln würden, entfernt. Es werden verschiedene Verfahren zur Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze 61 vorgeschlagen, darunter Betreiben des Motors mit einer reduzierten Anzahl von Zylindern und Ändern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und/oder der eingespritzten Kraftstoffmenge und des Zündzeitpunkts, um die Verbrennungstemperatur zu erhöhen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Motoren mit Direkteinspritzung und insbesondere den Betrieb solch eines Motors auf eine Art und Weise, die Partikelemissionen aus dem Motor auf ein Minimum reduziert.
  • Verschiedene gesetzliche und internationale Bestimmungen sind in Kraft oder werden untersucht, um die Erzeugung von Partikeln auf ein Minimum zu reduzieren. Für Benzindirekteinspritzung (GDI – gasoline direct injection) ist es besonders wichtig, ein sehr genaues Strahlbild zu erhalten, um die Erzeugung von Partikeln auf ein Minimum zu reduzieren.
  • Ein Problem bei Direkteinspritzung und insbesondere GDI besteht darin, dass sich Ablagerungen auf einem Spitzenteil jedes Kraftstoffeinspritzventils ansammeln, weil dieses dem Verbrennungsprozess ausgesetzt ist.
  • Um die erforderlichen genauen Strahlbilder zu erhalten, müssen die Kraftstoffeinspritzventile mit sehr detaillierten Strukturen, wie zum Beispiel scharfen Kanten, hergestellt werden, und diese werden durch die Ansammlungen von Koksablagerungen am Spitzenteil des Kraftstoffeinspritzventils, die zu einer verstärkten Rußerzeugung führen, beeinträchtigt. Die Koksablagerungen basieren im Allgemeinen auf Kohlenstoff und werden als Nebenprodukte des Verbrennungsprozesses erzeugt.
  • Da die Koksablagerungen poröser Natur sind kann Kraftstoff darüber hinaus in der Koksablagerung verweilen und wird dann spät im Verbrennungsprozess verbrannt, was zu der Erzeugung von Ruß führt.
  • Zum Reduzieren oder Eliminieren einer solchen Verkokung ist aus der japanischen Patentveröffentlichung JP-A-59041662 bekannt, den Einspritzventilspitzenteil eines Kraftstoffeinspritzventils mit einer katalytischen Beschichtung zu versehen, um das Reduzieren der Ansammlung und/oder das Entfernen der Koksablagerungen zu fördern.
  • Die Anmelder haben festgestellt, dass unter normalen Arbeitsbedingungen, wenn der Motor unter Last ist, solch eine katalytische Beschichtung dann dahingehend wirkt, Koksansammlung zu reduzieren und das Entfernen solcher Ablagerungen während des Betriebs des Motors zu erleichtern.
  • Es ist jedoch ein Problem, dass das katalytische Material bei leichter Last oder bei sich wiederholenden Stopp-Start-Bedingungen, unter denen sich Verkokung aufgrund der relativ niedrigen Temperatur des Spitzenteils des Kraftstoffeinspritzventils unter solchen Bedingungen bilden kann, nicht sehr effektiv ist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Motorsystems mit Direkteinspritzung und eines Verfahrens zum Betrieb solch eines Motorsystems, dass die effiziente Verwendung solchen katalytischen Materials unter allen Betriebslasten gewährleistet.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Motorsystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: einen Motor mit Direkteinspritzung, der einen Zylinder aufweist, in dem ein Kolben verschiebbar gestützt wird, um zusammen mit einem Zylinderkopf eine Brennkammer zu bilden, ein Kraftstoffeinspritzventil für den Zylinder mit einem katalytisch beschichteten Spitzenteil, der in die Brennkammer ragt, und eine elektronische Steuerung zum Steuern des Betriebs des Motors, wobei die elektronische Steuerung dazu betreibbar ist, den Motor in einem Heizbetriebsmodus zu betreiben, wenn Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist.
  • Wenn keine Erwärmung des Kraftstoffeinspritzventilspitzenteils erforderlich ist, kann die elektronische Steuerung dazu betrieben werden, den Motor in einem Normalbetriebsmodus zu betreiben.
  • Eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze kann erforderlich sein, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt.
  • Eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze kann erforderlich sein, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt und eine Entkokung der Einspritzventilspitze erforderlich ist.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus kann Erhöhen der Verbrennungstemperatur durch Verwendung der elektronischen Steuerung zur Einstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und/oder der in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffmenge umfassen.
  • Bei dem Motor kann es sich um einen Mehrzylindermotor handeln. In diesem Fall umfasst der Betrieb des Motors im Heizmodus Verwenden der elektronischen Steuerung zur Deaktivierung mindestens eines der Zylinder des Motors, um die Last jedes noch arbeitenden Zylinders zu vergrößern.
  • Die Zylinder des Motors können in einer vorbestimmten sequenziellen Reihenfolge deaktiviert werden.
  • Jeder deaktivierte Zylinder kann zum Pumpen von Luft, während er deaktiviert ist, angeordnet sein.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus kann unterstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders umfassen, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur und eine oxidierende Umgebung in dem mindestens einen mager betriebenen Zylinder zu fördern.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus kann überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und magereren Betrieb mindestens eines Zylinders als der mindestens eine überstöchiometrisch betriebene Zylinder umfassen, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur in dem mindestens einen magerer betriebenen Zylinder zu fördern.
  • Bei dem Motor kann es sich um einen Motor mit Fremdzündung handeln, und Betrieb des Motors im Heizmodus kann Erhöhen der Verbrennungstemperatur durch Verwendung der elektronischen Steuerung zur Einstellung des Zündzeitpunkts der Zündung nach spät oder nach früh bezüglich einer normalen Steuerzeitstellung umfassen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildeten Motorsystem bereitgestellt.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung bereitgestellt, wobei jeder Zylinder des Motors ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem katalytisch beschichteten Spitzenteil aufweist, der Verbrennungsprodukten ausgesetzt ist, wobei das Verfahren Betrieb des Motors in einem Heizbetriebsmodus, wenn Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist, umfasst.
  • Wenn keine Erwärmung des Kraftstoffeinspritzventilspitzenteils erforderlich ist, kann das Verfahren Betrieb des Motors in einem Normalbetriebsmodus umfassen.
  • Eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze kann erforderlich sein, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt.
  • Eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze kann erforderlich sein, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt und Entkokung des Einspritzventilspitzenteils erforderlich ist.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus kann Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und/oder der in jeden arbeitenden Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge umfassen.
  • Bei dem Motor kann es sich um einen Mehrzylindermotor handeln. In diesem Fall kann der Betrieb des Motors im Heizmodus Deaktivieren mindestens eines der Zylinder des Motors umfassen, um die Last jedes noch arbeitenden Zylinders zu vergrößern.
  • Die Zylinder des Motors können in einer vorbestimmten sequenziellen Reihenfolge deaktiviert werden.
  • Jeder deaktivierte Zylinder kann zum Pumpen von Luft, während er deaktiviert ist, angeordnet sein.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus kann unterstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders umfassen, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur und eine oxidierende Umgebung in dem mindestens einen mager betriebenen Zylinder zu fördern.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus kann überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und magereren Betrieb mindestens eines Zylinders als der mindestens eine überstöchiometrisch betriebene Zylinder umfassen, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur in dem mindestens einen magerer betriebenen Zylinder zu fördern.
  • Bei dem Motor kann es sich um einen Motor mit Fremdzündung handeln, und Betrieb des Motors im Heizmodus kann Einstellung des Zeitpunkts nach spät oder nach früh bezüglich einer normalen Steuerzeitstellung für jeden arbeitenden Zylinder umfassen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm, das ein Motorsystem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung zeigt;
  • 2A einen schematischen Querschnitt durch einen Zylinder eines Reihen-Dreizylindermotors mit Direkteinspritzung, der Teil des Motorsystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bildet;
  • 2B einen vergrößerten Querschnitt durch einen Spitzenteil eines Kraftstoffeinspritzventils, das in dem in 2 gezeigten Motor verwendet wird;
  • 3 ein detailliertes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Motors mit Direkteinspritzung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung.
  • Besonders auf die 1, 2A und 2B Bezug nehmend, wird ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Motorsystem 5 gezeigt, das einen Dreizylinder-Hubkolben-Verbrennungsmotor 20 mit Direkteinspritzung, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 21 für den Motor 20, eine elektronische Steuerung 40, eine Bedieneranforderungseingabevorrichtung in Form eines Fahrpedals 15 und einen zugehörigen Fahrpedalstellungssensor 16 umfasst.
  • Es versteht sich, dass die elektronische Steuerung 40 mehrere miteinander verbundene elektronische Steuerungen, Steuereinheiten oder elektronische Verarbeitungseinrichtungen, wie zum Beispiel eine Zündsteuerung, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Antriebsstrangsteuerung, umfassen kann und der Übersicht halber als eine einzige Einheit gezeigt wird.
  • Des Weiteren enthält das Motorsystem 5 einen Abgastemperatursensor 18 zur Bereitstellung einer Ausgabe, die die Temperatur des in die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 21 eintretenden Abgases anzeigen kann, und einen Motordrehzahlsensor 31, der einem Zahnring an einem Schwungrad 9 des Motors 20 zugeordnet ist.
  • Es versteht sich, dass andere Mittel zum Messen der Motordrehzahl verwendet werden könnten und dass die Erfindung nicht auf die Verwendung eines Zahnrings und eines Motordrehzahlsensors beschränkt ist. Weiterhin versteht sich, dass die Abgastemperatur modelliert werden könnte und nicht gemessen zu werden bräuchte.
  • Der Motor 20 umfasst in diesem Fall drei Zylinder 11, 12 und 13, die in einer Reihe angeordnet sind, wodurch es zwei äußere Zylinder 11, 13 und einen mittleren Zylinder 12, der zwischen den beiden äußeren Zylindern 11, 13 angeordnet ist, gibt.
  • Ein Abgaskrümmer 6 leitet den Motor 20 verlassendes Abgas durch eine Auslassleitung 7 zu der Nachbehandlungsvorrichtung 21, und ein Endrohr 8 leitet Abgas von der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 21 an die Atmosphäre, wie durch den Pfeil 'E' gezeigt. Es versteht sich, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 20 einer beliebigen, bekannten Art sein kann, die zur Reduzierung der Emissionen aus dem Motor 20 geeignet ist, und dass mehr als eine Art von Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit der Auslassleitung 7 verbunden sein kann. Weiterhin versteht sich, dass eine oder mehrere Vorrichtungen zur Reduzierung von Auslassgeräuschen in dem Endrohr 8 stromabwärts der Nachbehandlungsvorrichtung oder -vorrichtungen 21 angebracht sein kann/können.
  • Ein Einlasskrümmer 17 leitet Luft von der Atmosphäre (in 1 nicht gezeigt) in den Motor 20. In einigen Fällen kann die in den Einlasskrümmer 17 eintretende Luft einen erhöhten Druck aufweisen, wenn ein Turbolader oder eine andere Form von Einlassluftaufladeeinrichtung am Motor 20 angebracht ist.
  • Die Stellung des Fahrpedals 15 wird durch den Fahrpedalstellungssensor 16 erfasst, und die Ausgabe aus dem Sensor 16 wird als Eingabe in die elektronische Steuerung 40 zugeführt, wo sie verarbeitet wird, um eine Anzeige der Bedienermotordrehmomentanforderung bereitzustellen.
  • Die Ausgabe aus dem Motordrehzahlsensor 31 wird durch die elektronische Steuerung 40 als eine Anzeige für die Istmotordrehzahl verwendet.
  • 2A ist ein Querschnitt eines der Zylinder 11 oder 12 oder 13 des Motors 20, der den Aufbau des Motors 20 ausführlicher zeigt.
  • Der Motor 20 enthält einen Motorblock 22 mit in diesem Fall drei Zylinderbohrungen 24, die die Zylinder 11, 12, 13 definieren. Jeder Zylinder 11, 12, 13 hat eine jeweilige Brennkammer 30 und jede Brennkammer 30 wird durch einen Zylinderkopf 28 des Motors 20, die jeweilige Zylinderbohrung 24 und einen jeweiligen Kolben 10 definiert.
  • Jeder Kolben 10 wird durch eine jeweilige Zylinderbohrung 24 entlang einer Längsachse 42 des jeweiligen Zylinders 11, 12 und 13 verschiebbar gestützt. Jeder Kolben 10 ist zur Hin- und Herbewegung in seiner jeweiligen Zylinderbohrung 24 angeordnet und ist durch eine (nicht gezeigte) Verbindungstange auf herkömmliche Weise mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle gekoppelt. Jeder Kolben 10 enthält ein gewölbtes oberes Ende mit einer darin ausgebildeten Verbrennungsmulde 14, um eine gewünschte Luft-Kraftstoff-Gemischwolkenbildung zu erzeugen.
  • Der Zylinderkopf 28 enthält verschiedene Auslasskanäle 46 und Einlasskanäle 48, um Gas von den 3 Zylindern 11, 12 und 13 einzulassen und abzuführen. Bei der offenbarten Ausführungsform enthält jeder Zylinder 11, 12 und 13 zwei Einlasskanäle 48 und zwei Auslasskanäle 46 (wobei nur jeweils einer davon in 2A gezeigt wird). Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass alternative Konfigurationen eine andere Anzahl von Einlasskanälen und Auslasskanälen haben könnten.
  • Jede Brennkammer 30 enthält ein Einlassventil 50 für jeden Einlasskanal 48 und ein Auslassventil 52 für jeden Auslasskanal 46. Jedes Einlassventil 50 koppelt die jeweilige Brennkammer 30 gezielt mit dem zugehörigen Einlasskrümmer 17 (in 2A nicht gezeigt). Analog dazu koppelt jedes Auslassventil 52 die jeweilige Brennkammer 30 mit dem zugehörigen Auslasskrümmer 6 (in 2A nicht gezeigt).
  • Es versteht sich, dass der Einlasskrümmer 17 und/oder der Auslasskrümmer 6 in Abhängigkeit von der bestimmten Anwendung integral mit dem Zylinderkopf 28 ausgebildet sein kann/können oder getrennte Komponenten sein können.
  • Die Einlassventile 50 und die Auslassventile 52 des Motors 20 können unter Verwendung einer beliebigen Anzahl bekannter Strategien, einschließlich einer herkömmlichen Nockenwellenanordnung, variabler Nockenwellenverstellung und/oder variabler Anordnungen, oder durch Verwendung von zum Beispiel elektromagnetischen Ventilaktoren, betätigt werden.
  • Jede Brennkammer 30 enthält weiterhin eine Zündquelle, die in diesem Fall in Form einer jeweiligen Zündkerze 62, die sich durch ein Dach des jeweiligen Zylinders 11, 12 und 13 erstreckt, vorliegt.
  • Des Weiteren enthält jede Brennkammer 30 ein zugehöriges Kraftstoffeinspritzventil 60, das im Zylinderkopf 28 angebracht ist. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 60 hat einen Spitzenteil 61, der in der jeweiligen Brennkammer 30 positioniert ist und der im Gebrauch Verbrennungsprodukten ausgesetzt ist. Bei einem seitenmontierten Kraftstoffeinspritzungsventil 60, wie gezeigt, ist eine Längsachse jedes Kraftstoffeinspritzventils 60 in einem Winkel bezüglich der Zylinderlängsachse 42 des jeweiligen Zylinders 11, 12 und 13 angeordnet, und dieser Winkel hängt von der besonderen Anwendung und Implementierung ab. Es versteht sich, dass das Kraftstoffeinspritzventil 60 nicht seitenmontiert sein muss und oben montiert sein kann, um nach unten zu sprühen, anstatt seitenmontiert zu sein, und dass die Erfindung nicht auf irgendeine bestimmte Kraftstoffeinspritzventilposition oder – ausrichtung beschränkt ist.
  • Jeder Spitzenteil 61 enthält mindestens einen Durchlass, ein Loch oder eine Düse, durch das bzw. die im Gebrauch Kraftstoff in die jeweilige Brennkammer 30 eingespritzt wird. In diesem Fall weist jeder Spitzenteil 61 acht Durchlässe 64 auf, die im aktivierten Zustand acht kegelförmige Kraftstoffstrahlen in die jeweilige Brennkammer 30 erzeugen. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung einer Mehrloch-Einspritzventilkonfiguration beschränkt ist und dass auch andere Einspritzventilkonfigurationen, wie zum Beispiel eine sich nach außen öffnende Ventilkonfiguration wie beispielsweise das in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-1854995 gezeigte Einspritzventil, von der Verwendung der vorliegenden Erfindung profitieren könnten.
  • Jeder Spitzenteil 61 weist eine darauf aufgebrachte katalytische Beschichtung 65 auf, um die Ansammlung von auf Kohlenstoff basierenden Ablagerungen, die oftmals als Koks auf dem Spitzenteil 61 bezeichnet werden, auf ein Minimum zu reduzieren. In diesem Fall ist die katalytische Beschichtung 65 nur auf einer Endfläche des Spitzenteils 61 aufgebracht, aber bei anderen Ausführungsformen könnte auch eine andere Beschichtungsanordnung verwendet werden.
  • Im Betrieb spritzt jedes Kraftstoffeinspritzventil 60 als Reaktion auf ein oder mehrere durch die Motorsteuerung 40 erzeugte entsprechende Kraftstoffeinspritzsignale 60a Kraftstoff im Wesentlichen gleichzeitig durch Durchlässe 64 direkt in die jeweilige Brennkammer 30, um ein gewünschtes Kraftstoffstrahlbild zu erzeugen. Die Kraftstoffeinspritzventile werden mittels einer Druckleitung (in Figur nicht dargestellt) mit Kraftstoff versorgt.
  • Deshalb umfasst das Motorsystem 5 in diesem Fall einen Dreizylindermotor 20 mit Direkteinspritzung, der drei Zylinder 11, 12 und 13 aufweist, in denen jeweils ein jeweiliger Kolben 10 verschiebbar gestützt wird, um zusammen mit dem Zylinderkopf 28 eine Brennkammer 30 zu bilden. Jeder Zylinder 11, 12, 13 weist ein jeweiliges Kraftstoffeinspritzventil 60 mit einem katalytisch beschichteten Spitzenteil 61 auf, das sich durch die Zylinderwand 22 des jeweiligen Zylinders 11, 12 und 13 erstreckt, um so in die Brennkammer 30 zu ragen.
  • Die elektronische Steuerung 40 ist dazu angeordnet, den Betrieb des Motors 20 zu steuern, und kann den Motor 20 in einem Normalbetriebsmodus und/oder einem Heizbetriebsmodus betreiben.
  • Im Normalbetriebsmodus wird der Motor 20 dazu betrieben, durch einen Bediener gestellte Drehmomentanforderungen zu erfüllen, wie durch die Stellung des Gaspedals 15 angezeigt. Bei Betrieb im Normalbetriebsmodus sind die Zeitsteuerung und die Menge des eingespritzten Kraftstoffs derart, wie zur Erfüllung der erwünschten Drehmomentanforderung auf effiziente Weise erforderlich, ohne hohe Abgasemissionspegel zu erzeugen. Ebenso ist der Zündzeitpunkt auf eine normale Position eingestellt, um eine effiziente Verbrennung in den jeweiligen Brennkammern 30 des Motors 20 zu erzeugen.
  • Wenn der Motor 20 unter Niedriglastbedingungen, wie zum Beispiel Leerlauf im Verkehr, arbeitet oder sich das Fahrzeug 1 mit geringer Geschwindigkeit bewegt, die sehr wenig Drehmomentabgabe erfordert, oder wiederholtem und häufigem Stoppen und Starten unterliegt, neigt die Temperatur der Kraftstoffeinspritzventilspitzenteile 61 der jeweiligen Kraftstoffeinspritzventile 60 dazu, auf eine Temperatur zu fallen, die der des umgebenden Materials des Motors 20, die in der Regel in einem Bereich von 100°C liegt, ähnelt. Da das katalytische Material, mit dem der Kraftstoffeinspritzventilspitzenteil 61 beschichtet ist, nur über einer Anspringtemperatur, die in diesem Fall 200°C beträgt, effektiv arbeitet, erzeugt Betrieb unter dieser Anspringtemperatur eine geringe oder gar keine günstige katalytische Wirkung, wodurch es zu Verkoken kommen kann. Es versteht sich, dass die Istanspringtemperatur von der Zusammensetzung des katalytischen Materials abhängig ist und dass 200°C nur beispielhaft angegeben sind.
  • Die elektronische Steuerung 40 kann deshalb dazu betrieben werden, zu bestimmen, ob eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze 61 erforderlich ist, und wenn die Erwärmung erforderlich ist, den Motor 20 im Heizbetriebsmodus zu betreiben.
  • Die elektronische Steuerung 40 kann durch Verwendung einer Direktmessung der Temperatur und durch Vergleich der gemessenen Temperatur mit einem Niedrigtemperaturgrenzwert, wie zum Beispiel 200°C, bestimmen, ob Erwärmung erforderlich ist. In diesem Fall müsste ein Temperatursensor an jedem der Kraftstoffeinspritzventile 60 positioniert werden, und die Ausgabe aus den jeweiligen Temperatursensoren würde von der elektronischen Steuerung 40 empfangen und mit der Niedrigtemperaturgrenze verglichen werden, wie oben besprochen. Es liegt auf der Hand, dass die Temperatur der Spitzenteile 61 nicht tatsächlich gemessen werden müsste; es wäre möglich, die Temperatur nahe den Spitzenteilen 61 zu messen und dann experimentell erzeugte Konvertierungen zu verwenden, die in einer Nachschlagtabelle in der elektronischen Steuerung 40 gespeichert werden könnten oder in Form einer ausführbaren Gleichung zur Umwandlung der gemessenen Temperatur in die Spitzenteiltemperatur vorliegen könnten.
  • Als weitere Option könnte die Temperatur auf Grundlage verschiedener Motorsensoren, wie zum Beispiel die Motorkühlmitteltemperatur, die Zylinderkopftemperatur, die Motordrehzahl, die Motorlast oder der Zündzeitpunkt, modelliert werden, wodurch Schätzungen für die Verbrennungstemperatur und/oder die Abgastemperatur bereitgestellt werden könnten, anhand derer abgeleitet werden könnte, wann Erwärmung der Spitzenteile erforderlich ist.
  • Als Alternative zur Direkttemperaturmessung oder modellierten Temperatur könnte die Temperatur der Spitzenteile 61 von dem Tastverhältnis des Motors 20 abgeleitet werden. Das heißt, die Drehzahl des Motors 20 und die Drehmomentanforderung vom Gaspedal oder andere Verbrennungsvariablen, wie zum Beispiel Luftladung, Zündzeitpunkt, Einlasslufttemperatur und Nockensteuerung, könnten zur Bestimmung verwendet werden, wenn die Motorbetriebsbedingungen so sind, dass eine Erwärmung der Einspritzventilspitzen 61 wahrscheinlich erforderlich ist, damit das katalytische Material effektiv arbeiten kann.
  • Neben dem Obigen basiert die Planung des Heizmodus möglicherweise nicht allein auf der Temperatur der Spitzenteile 61, sondern auf einem Anlagerungsmodell. Das heißt, es kann vorkommen, dass der Heizmodus nicht jedes Mal verwendet wird, wenn die Temperatur der Spitzenteile 61 als unter der Anspringtemperatur liegend gemessen oder geschätzt wird; es kann sein, dass der Heizmodus nur dann eingesetzt wird, wenn die Temperatur der Spitzenteile 61 als unter der Anspringtemperatur liegend gemessen oder geschätzt wird und die anhand eines Anlagerungsmodells vorhergesagte Koksansammlung schätzungsgemäß wahrscheinlich das Kraftstoffstrahlbild bedeutend und nachteilig beeinflusst.
  • Wann immer keine Erwärmung der Einspritzventilspitzenteile 61 erforderlich ist, ist die elektronische Steuerung 40 dazu betreibbar, den Motor 20 in dem oben besprochenen Normalbetriebsmodus zu betreiben.
  • Es können mehrere Verfahren verwendet werden, um die Temperatur der Spitzenteile 61 zu erhöhen.
  • In einem ersten Lösungsansatz umfasst der Betrieb des Motors im Heizmodus Erhöhen der Verbrennungstemperatur durch Verwendung der elektronischen Steuerung 40 zur Einstellung des Zündzeitpunkts nach spät oder nach früh bezüglich der normalen Steuerzeitstellung. Der erste Lösungsansatz basiert deshalb auf Zündzeitpunkteinstellung von der optimalen Steuerzeit weg, um das beste Drehmoment zu erreichen. Diese Einstellung beeinflusst den Luft- und Kraftstoffmassenstrom durch den Motor 20 und die Gastemperaturen während des Verbrennungsprozesses.
  • Durch Verwendung von Zündzeitpunktverstellung nach spät wird der Massenstrom erhöht und kann die in der Brennkammer verbrauchte Gesamtenergie erhöht werden, jedoch neigt Zündzeitpunktverstellung nach spät dazu, die Spitzentemperatur und den Spitzendruck zu senken. Extreme Ausmaße von Zündzeitpunktverstellung nach spät können durch Einspritzung eines bestimmten Teils des Kraftstoffs synchron mit dem Funkenzündungsereignis zur Erzeugung einer stabilen Zündung erleichtert werden.
  • Durch Verwendung von Zündzeitpunktverstellung nach früh, das heißt einer weiter nach früh verstellten Zündzeitpunkteinstellung als der Zeitpunkt für das beste Drehmoment, werden der Massenstrom sowie die Verbrennungstemperatur und der Druck erhöht. Somit ist es wahrscheinlicher, dass Zündzeitpunktverstellung nach früh eine schnelle Wärmezunahme an den Einspritzventilspitzenteilen 61 fördert, da mehr Energie in der Brennkammer verbraucht wird, während bei Zündzeitpunktverstellung nach spät die Tendenz besteht, dass überschüssige Energie aus der Brennkammer 30 ausgestoßen wird und die Temperatur der zu der (den) Nachbehandlungsvorrichtung(en) 21 strömenden Abgase erhöht wird. Deshalb kann Zündzeitpunktverstellung nach spät nützlich sein, wenn der Motor 20 aus dem kalten Zustand gestartet wird, und Zündzeitpunktverstellung nach früh kann günstiger sein, wenn der Motor 20 eine Zeit lang betrieben worden ist und die Nachbehandlungsvorrichtung(en) 21 effizienter arbeitet (arbeiten).
  • Wenn große Ausmaße von Zündzeitpunktverstellung nach früh verwendet werden, dann können die Verbrennungsstabilität und Zufuhrgasemissionen durch Einstellung eines bestimmten Teils des Kraftstoffeinspritzungsereignisses im Einklang mit dem Zündereignis verbessert werden.
  • Der Betrieb des Motors im Heizmodus könnte auch Erhöhen der Verbrennungstemperatur durch Verwendung der elektronischen Steuerung 40 zur Einstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und der in jede Brennkammer 30 eingespritzten Kraftstoffmenge umfassen.
  • Zum Beispiel würde magerer Betrieb eines Zylinders, während andere zum Ausgleich fett betrieben werden, stöchiometrischen Betrieb im Auslass (gut für Nachbehandlung) aufrechterhalten, aber die Temperatur im Zylinder, in dem Entkokung erfolgt, erhöhen. Es versteht sich, dass durch einen leicht mageren Betrieb eines Zylinders die Verbrennungstemperatur in dem Zylinder erhöht wird und eine oxidierende Umgebung geschaffen wird. Bei einem Einzylindermotor könnte der Zylinder zwischen mager und fett variiert werden, so dass das durchschnittliche Abgas über die Zeit stöchiometrisch ist. Dadurch würde stöchiometrischer Betrieb im Auslass (gut für Nachbehandlung) gehalten werden, aber die Temperatur in dem Zylinder, in dem Entkokung erfolgt, erhöht werden. Solch eine Technik würde jedoch zur Vermeidung von Pumpen Drehmomentausgleich erfordern. Drehmomentausgleich könnte bei einem Motor mit Fremdzündung über Zündzeitpunkteinstellung erreicht werden.
  • Bei einem zweiten Lösungsansatz, der nur auf Motoren mit mehr als einem Zylinder, wie zum Beispiel Mehrzylindermotoren, anwendbar ist, kann eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitzenteile 61 durch gezieltes Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder des Motors 20 erreicht werden. Deshalb umfasst Betrieb des Motors 20 im Heizmodus Verwendung der elektronischen Steuerung 40 zur Deaktivierung mindestens eines Zylinders 11, 12 und 13 des Motors 20, um die Last jedes noch arbeitenden Zylinders 11, 12 und 13 zu vergrößern.
  • Die Zylinder 11, 12 und 13 des Motors 20 werden in einer vorbestimmten sequenziellen Reihenfolge, die von der Zündfolge der Zylinder 11, 12, 13 abhängig ist, deaktiviert, um Drehmomentschwankungen auf ein Minimum zu reduzieren. Es versteht sich, dass bei Motoren mit mehr als zwei Zylindern mehr als ein Zylinder gleichzeitig deaktiviert werden können, um die Last an den im Betrieb verbleibenden Zylindern weiter zu erhöhen.
  • Bei dem beispielhaft hier bereitgestellten Dreizylindermotor 20 werden die Zylinder 11, 12, 13 in der Reihenfolge 11, 12, 13; 11, 12, 13 und so weiter jeweils einzeln deaktiviert. Der deaktivierte Zylinder kann für eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen des Motors 20 deaktiviert bleiben oder kann solange deaktiviert bleiben, bis die katalytischen Beschichtungen 65 auf den jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilspitzenteilen 61 der arbeitenden Zylinder ausreichend erwärmt worden sind, um sie zu aktivieren.
  • Es versteht sich, dass, wenn ein deaktivierter Zylinder 11, 12, 13 erneut aktiviert wird, sich die schnelle Erwärmung günstig auf das Lösen oder Entfernen jeglicher Koksablagerungen, die sich auf den jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilspitzenteilen 61 angesammelt haben, auswirkt. Die mit einem Deaktivierungsereignis in Verbindung stehende Kühlung kann sich auch positiv auf das Lösen von Koksablagerung auswirken.
  • Vorzugsweise ist jeder deaktivierte Zylinder 11, 12, 13 dazu angeordnet, Luft zu pumpen, während er deaktiviert ist, was dadurch erreicht werden kann, dass dem jeweiligen deaktivierten Zylinder 11, 12, 13 einfach kein Kraftstoff zugeführt wird.
  • Es versteht sich, dass die Verwendung von Zündeinstellung auch auf die nicht deaktivierten Zylinder 11, 12, 13 angewandt werden könnte, so dass zum Beispiel die noch arbeitenden Zylinder durch Verwendung einer nach früh oder nach spät verstellten Zündzeitpunkteinstellung betrieben werden könnten.
  • Nunmehr insbesondere auf 3 Bezug nehmend, wird ein Verfahren 100 gezeigt, dass durch die elektronische Steuerung 40 verwendet wird, um den Betrieb des Motors 20 zu steuern.
  • Das Verfahren 100 startet bei Schritt 110, der ein Motorbetriebsereignis für das Fahrzeug 1 ist. Das heißt, das Verfahren startet, wenn der Motor 20 läuft.
  • Das Verfahren 100 geht dann zu Schritt 120 weiter, wenn ermittelt ist, ob eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitzenteile 61 erforderlich ist. Wie oben besprochen, kann dies auf Temperaturmessung oder -modellierung basieren oder kann vom Tastverhältnis des Motors 20 abgeleitet werden.
  • Wenn bestimmt wird, dass keine Erwärmung erforderlich ist, dann geht das Verfahren 100 zu Schritt 135 weiter, wo ein Normalmotorbetriebsmodus verwendet wird, um den Betrieb des Motors 20 zu steuern. Das heißt, die Zündzeitpunkteinstellung und Kraftstoffzufuhr sind so, wie zur Erfüllung der erwünschten Drehmomentanforderung auf effiziente und emissionsarme Weise erforderlich.
  • Dann geht das Verfahren von Schritt 135 zu Schritt 140 über, wo ermittelt wird, ob der Motor 20 noch läuft. Wenn der Motor 20 nicht läuft, dann endet das Verfahren bei Schritt 200, ansonsten kehrt es aber zu Schritt 120 zurück, um erneut zu überprüfen, ob Erwärmung erforderlich ist.
  • Erneut auf Schritt 120 Bezug nehmend, geht das Verfahren 100, wenn Erwärmung erforderlich ist, zu Schritt 130 über, wo die elektronische Steuerung 40 den Motor 20 in einem Heizbetriebsmodus betreibt. Im Heizbetriebsmodus werden, wie oben besprochen, verschiedene Techniken eingesetzt, um die Temperatur der Kraftstoffeinspritzventilspitzenteile 61 von ihrer Isttemperatur auf eine Temperatur zu erhöhen, auf der die katalytische Beschichtung 65, die auf jeden der Kraftstoffeinspritzventilspitzenteile 61 aufgebracht ist, aktiviert ist, um das Entfernen von Koks von den Kraftstoffeinspritzventilspitzenteilen 61 zu unterstützen.
  • Wie zuvor erwähnt basiert die Planung des Heizmodus möglicherweise nicht allein auf der Temperatur der Spitzenteile 61, sondern auf einem Anlagerungsmodell. In solch einem Fall würde der Verfahrensschritt 120 durch einen Schritt ersetzt werden, in dem eine Kombination aus Temperatur und einem vordefinierten Anlagerungsausmaß aus einem Anlagerungsmodell vorhanden sein müssten, damit in den Heizmodus eingetreten werden kann.
  • Zum Beispiel könnte der Schritt 120 die folgende Form annehmen: –
    Wenn Ttip < Tlight-off UND A > Alimit, dann in den Heizmodus eintreten;
    SONST Normalmodus verwenden,
    wobei: –
    Ttip = Messung oder Schätzung der Einspritzventilspitzenteiltemperatur;
    Tlight-off = Anspringtemperatur von katalytischem Material;
    A = geschätzte Anlagerung aus Anlagerungsmodell; und
    Alimit = Anlagerungsausmaß, über dem eine bedeutende nachteilige Auswirkung auf das Strahlbild erwartet werden kann.
  • Als weitere Alternativen könnte der Schritt 120 durch eine Kombination aus Einspritzventilspitzenteiltemperatur und der Zeit seit Erfolgen des letzten Entkokungsereignisses ersetzt werden, oder die Zeit könnte eine variable Zeitgrenze sein, die auf einem aus einem Anlagerungsmodell vorhergesagten Koksansammlungsausmaß basiert.
  • Wie oben besprochen, kann der Heizmodus Zündzeitpunkte verwenden, die bezüglich des Zündzeitpunkts, der im Normalbetriebsmodus verwendet werden würde, nach früh oder nach spät verstellt sind, und kann Einstellung der Zeitsteuerung des eingespritzten Kraftstoffs und/oder der eingespritzten Kraftstoffmenge umfassen.
  • Als Alternative zu oder in Kombination mit solchen Lösungsansätzen, kann die elektronische Steuerung 40 bei einem Mehrzylindermotor den Motor 20 durch Deaktivieren mindestens eines der Zylinder 11, 12, 13 des Motors 20 im Heizmodus betreiben, um die Last der noch arbeitenden Zylinder 11, 12, 13 zu erhöhen. Wie oben erwähnt, werden die Zylinder 11, 12, 13 des Motors 20 in einer vorbestimmten sequenziellen Reihenfolge deaktiviert, und jeder nicht deaktivierte Zylinder 11, 12, wird überstöchiometrisch betrieben, um eine oxidierende Umgebung in dem jeweiligen Zylinder 11, 12, 13 zu erzeugen. Vorzugsweise ist jeder deaktivierte Zylinder 11, 12, 13 zum Pumpen von Luft, während er deaktiviert ist, angeordnet.
  • Dann geht das Verfahren von Schritt 130 zu Schritt 140 über, wo ermittelt wird, ob der Motor 20 noch läuft. Wenn der Motor 20 nicht läuft, dann endet das Verfahren bei Schritt 200, kehrt ansonsten aber zu Schritt 120 zurück, um erneut zu überprüfen, ob Erwärmung erforderlich ist.
  • Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Dreizylindermotor mit Benzindirekteinspritzung beispielhaft beschrieben worden ist, versteht sich, dass sie nicht auf Verwendung mit solch einem Motor beschränkt ist und auch auf Motoren angewandt werden könnte, die eine andere Anzahl von Zylindern aufweisen.
  • Sie könnte auch auf Motoren mit Direkteinspritzung angewandt werden, die andere Kraftstoffarten verwenden.
  • Bei einem Direkteinspritzmotor (Dieselmotor) versteht sich, dass der Einspritzzeitpunkt dazu verwendet werden kann, die Verbrennungstemperatur zu erhöhen, anstatt den Zündzeitpunkt zu ändern. Bei einem Dieselmotorbetrieb ist leichte Überstöchiometrie normal, und somit kann in diesem Fall Erwärmung durch Normalbetrieb mindestens eines Zylinders, das heißt überstöchiometrischen Betrieb und magereren Betrieb mindestens eines Zylinders als der mindestens eine überstöchiometrisch betriebene Zylinder, verbessert werden, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur in dem mindestens einen magerer betriebenen Zylinder zu fördern.
  • Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass die Erfindung zwar unter Bezugnahme auf eine oder mehrere Ausführungsformen beispielhaft beschrieben worden ist, sie aber nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist und dass alternative Ausführungsformen ausgebildet werden könnten, ohne von dem in den angehängten Ansprüchen definierten Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
  • 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
    • JP 59041662 A [0006]
    • EP 1854995 A [0056]

Claims (28)

  1. Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Motor mit Direkteinspritzung, der einen Zylinder aufweist, in dem ein Kolben verschiebbar gestützt wird, um zusammen mit einem Zylinderkopf eine Brennkammer zu bilden, ein Kraftstoffeinspritzventil für den Zylinder mit einem katalytisch beschichteten Spitzenteil, der in die Brennkammer ragt, und eine elektronische Steuerung zum Steuern des Betriebs des Motors, wobei die elektronische Steuerung dazu betreibbar ist, den Motor in einem Heizbetriebsmodus zu betreiben, wenn Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist.
  2. Motorsystem nach Anspruch 1, wobei, wenn keine Erwärmung des Kraftstoffeinspritzventilspitzenteils erforderlich ist, die elektronische Steuerung dazu betrieben werden kann, den Motor in einem Normalbetriebsmodus zu betreiben.
  3. Motorsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt.
  4. Motorsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt und eine Entkokung der Einspritzventilspitze erforderlich ist.
  5. Motorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus Erhöhen der Verbrennungstemperatur durch Verwendung der elektronischen Steuerung zur Einstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und/oder der in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffmenge umfasst.
  6. Motorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei dem Motor um einen Mehrzylindermotor handeln kann.
  7. Motorsystem nach Anspruch 6, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus Verwenden der elektronischen Steuerung zur Deaktivierung mindestens eines der Zylinder des Motors, um die Last jedes noch arbeitenden Zylinders zu vergrößern, umfasst.
  8. Motorsystem nach Anspruch 7, wobei die Zylinder des Motors in einer vorbestimmten sequenziellen Reihenfolge deaktiviert werden.
  9. Motorsystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei jeder deaktivierte Zylinder zum Pumpen von Luft, während er deaktiviert ist, angeordnet ist.
  10. Motorsystem nach Anspruch 6, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus unterstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders umfasst, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur und eine oxidierende Umgebung in dem mindestens einen mager betriebenen Zylinder zu fördern.
  11. Motorsystem nach Anspruch 6, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und magereren Betrieb mindestens eines Zylinders als der mindestens eine überstöchiometrisch betriebene Zylinder umfasst, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur in dem mindestens einen magerer betriebenen Zylinder zu fördern.
  12. Motorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei dem Motor um einen Motor mit Fremdzündung handelt und Betrieb des Motors im Heizmodus Erhöhen der Verbrennungstemperatur durch Verwendung der elektronischen Steuerung zur Einstellung des Zeitpunkts der Zündung nach spät oder nach früh bezüglich einer normalen Steuerzeitstellung umfasst.
  13. Kraftfahrzeug mit einem Motorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung, wobei jeder Zylinder des Motors ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem katalytisch beschichteten Spitzenteil aufweist, das Verbrennungsprodukten ausgesetzt ist, wobei das Verfahren Betrieb des Motors in einem Heizbetriebsmodus, wenn Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist, umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei, wenn keine Erwärmung des Kraftstoffeinspritzventilspitzenteils erforderlich ist, das Verfahren Betrieb des Motors in einem Normalbetriebsmodus umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt.
  17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei eine Erwärmung der Kraftstoffeinspritzventilspitze erforderlich ist, wenn die Temperatur des katalytisch beschichteten Spitzenteils unter einer Anspringtemperatur des katalytischen Materials liegt und Entkokung der Einspritzventilspitze erforderlich ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und/oder der in jeden arbeitenden Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge umfasst.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei es sich bei dem Motor um einen Mehrzylindermotor handelt.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus Deaktivieren mindestens eines der Zylinder des Motors umfasst, um die Last jedes noch arbeitenden Zylinders zu vergrößern.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Zylinder des Motors in einer vorbestimmten sequenziellen Reihenfolge deaktiviert werden.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei jeder deaktivierte Zylinder zum Pumpen von Luft, während er deaktiviert ist, angeordnet ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus unterstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders umfasst, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur und eine oxidierende Umgebung in dem mindestens einen mager betriebenen Zylinder zu fördern.
  24. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betrieb des Motors im Heizmodus überstöchiometrischen Betrieb mindestens eines Zylinders und magereren Betrieb mindestens eines Zylinders als der mindestens eine überstöchiometrisch betriebene Zylinder umfasst, um eine erhöhte Verbrennungstemperatur in dem mindestens einen magerer betriebenen Zylinder zu fördern.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei es sich bei dem Motor um einen Motor mit Fremdzündung handelt und Betrieb des Motors im Heizmodus Einstellung des Zündzeitpunkts nach spät oder nach früh bezüglich einer normalen Steuerzeitstellung für jeden arbeitenden Zylinder umfasst.
  26. Motorsystem, im Wesentlichen wie hier unter Bezugnahme auf die 1 und 2 der beigefügten Zeichnung beschrieben.
  27. Motorsystem, im Wesentlichen wie hier unter Bezugnahme auf 1 der beigefügten Zeichnung beschrieben.
  28. Verfahren, im Wesentlichen wie unter Bezugnahme auf 3 der beigefügten Zeichnung beschrieben.
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