DE102013213755B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Direkteinspritzung, der eine gerade Anzahl von mindestens vier Zylindern umfasst, wobei während eines Kompressionstakts eines ersten Zylinders des Verbrennungsmotors eine Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum des ersten Zylinders erfolgt und wobei während des Kompressionstakts des ersten Zylinders ein Auslaßventil des ersten Zylinders zur Einleitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs aus dem Brennraum des ersten Zylinders in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine selektive Zylinderabschaltung durch Öffnen des Auslaßventils eines jeden ungeradzahligen Zylinders während eines Kompressionstakts des betreffenden Zylinders erfolgt, während die geradzahligen Zylinder im Normalbetrieb betrieben werden und die mechanische Leistung zum Antrieb des Antriebsstrangs sowie der ungeradzahligen Zylinder erzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Direkteinspritzung.
  • Abgassysteme von Verbrennungsmotoren sind heute in der Regel mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgestattet, die insbesondere einen oder mehrere Katalysatoren, beispielsweise einen Oxidationskatalysator, umfassen kann. Viele Abgasnachbehandlungseinrichtungen benötigen für eine optimale Funktion zumindest zeitweise eine Abgastemperatur, die höher ist als diejenige, die im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors erreicht wird. Die erforderliche Temperaturerhöhung kann beispielsweise durch eine exotherme Reaktion von im Abgasstrom enthaltenem unverbranntem Kraftstoff auf einem Oxidationskatalysatorelement erreicht werden.
  • Zur Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff ist es bekannt, Kraftstoff durch eine nach dem eigentlichen Verbrennungsvorgang erfolgende Nacheinspritzung direkt in einen Zylinder des Verbrennungsmotors einzuspritzen. Dabei kann jedoch das Problem auftreten, dass ein Teil des eingespritzten Kraftstoffs in das zur Schmierung des Verbrennungsmotors verwendete Motoröl gelangt und dieses verdünnt, so dass die Schmierwirkung des Motoröls verringert wird.
  • Üblicherweise wird zur Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff daher Kraftstoff direkt in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors eingespritzt. Zu diesem Zweck ist eine Einspritzdüse vorgesehen, die den Kraftstoff mit relativ niedrigem Druck, typischerweise 5 bis 10 bar, unmittelbar in den Abgasstrom einspritzt oder auf ein Glühelement spritzt, das eine Verdampfung des Kraftstoffs vor der Einleitung in den Abgasstrom unterstützt. Das hierfür notwendige Einspritzsystem erhöht die Komplexität und die Kosten des Gesamtsystems.
  • Gemäß der US 4 815 423 A und der US 2011/0126799 A1 wird ein Auslaßventil während eines Teils des Kompressionstakts eines Zylinders geöffnet, um einen Teil der im Brennraum enthaltenen Luft abzulassen. Anschließend wird das Auslaßventil geschlossen die verbliebene Luft komprimiert, Kraftstoff in den Zylinder eingeführt und gezündet. Eine Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff wird hierdurch nicht erzielt.
  • In der DE 42 36 899 A1 wird vorgeschlagen, bei einem mehrzylindrigen, mit Gleichstromspülung arbeitenden Zweitaktmotor die Spülluftversorgung der Zylinder bei Teillast durch den Betrieb einiger Zylinder als Kompressoren sicherzustellen, die bei offenem Auslassventil während des Verdichtungstaktes einen Luftmassenstrom an die Abgasturbine des Abgasturboladers liefern. Die Zylinder sind mit abschaltbarer Brennstoffversorgung ausgerüstet und bei abgeschalteter Brennstoffversorgung zeitweise als Kompressoren betreibbar. Gemäß der DE 196 53 231 A1 kann ein Auslassventil einer Brennkraftmaschine während des Verdichtungstaktes geöffnet werden, um ein negatives Verbrennungsmoment zu erzeugen. Auch hierbei erfolgt keine Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff.
  • Aus der US 2011/0209685 A1 ist es bekannt, einen aufgeladenen Verbrennungsmotor beim Übergang vom Ausstoß- zum Einlasstakt mit überlappenden Öffnungszeiten des Einlass- und des Auslassventils zu betreiben, um mit Hilfe des Kompressors des Turboladers einen Durchflussluftstrom durch den betreffenden Zylinder in den Abgastrakt zu erzeugen. Zusätzlich kann während der Überlappungszeit Kraftstoff eingespritzt werden. Durch Anfettung des im Zylinder verbrannten Gemischs kann im Abgastrakt ein stöchiometrisches Gemisch erzeugt werden. In der DE 10 2004 001 249 A1 ist eine Regelung des Sauerstoffanteils im Abgastrakt dafür offenbart, dass durch einen Spülvorgang beim Ladungswechsel des Zylinders das Frischgasgemisch direkt über noch offene Auslassventile in den Abgastrakt eingeleitet wird, um dort ein reaktionsfähiges Gemisch zur Verfügung zu stellen. Die genannten Verfahren sind einerseits auf aufgeladene Motoren beschränkt und andererseits hinsichtlich der Erzielung des gewünschten Gemischs im Abgastrakt nicht optimal.
  • Gemäß DE 601 17 184 T2 wird bei einem Verbrennungsmotor ein variables Ventilsteuersystem so gesteuert, um das Auslassventil von jedem der Zylinder des Verbrennungsmotors während eines Auslasshubs in einer Öffnungsposition anzuordnen. Wenn gewünscht ist, dass ein Abgas eine Reduzierkomponente für das Reduzieren von NOx enthält, wird das Auslassventil ein erstes Mal während eines Kompressionshubs des zugehörigen Zylinders geöffnet, so dass das Auslassventil nach einem Einspritzen eines Kraftstoffs in den zugehörigen Zylinder und bevor der eingespritzte Kraftstoff gezündet oder verbrannt wird, offen ist, und ein zweites Mal geöffnet, um während des Auslasshubs des zugehörigen Zylinders offen gehalten zu werden.
  • In DE 102 50 121 A1 ist ein System und ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Innenverbrennung offenbart, wobei ein Auslassventil im Zylinder während eines Kompressionshubs betätigt wird und aus dem Zylinder unverbrannten Kraftstoff und Luft freisetzt. In einer Abgasnachbehandlungseinrichtung oxidiert der Kraftstoff mit der Luft und bewirkt die Freisetzung von Wärme.
  • In US 2012/0102920 A1 ist ein Antriebssystem mit einem Motor mit mindestens einem Zylinder mit einem Kolben, einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einem Auslassventil beschrieben. Um eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zu erwärmen, wird das Auslassventil offengehalten, während sich der Kolben durch einen oberen Totpunkt bewegt, um den mindestens einen Zylinder zu deaktivieren, während die Kraftstoffeinspritzvorrichtung aktiviert wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Direkteinspritzung vorzuschlagen, bei dem bzw. bei der ein Abgasstrom mit Kraftstoff angereichert wird, wobei die vorstehend genannten Nachteile möglichst vermieden werden sollen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung sowie durch ein Verfahren wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst.
  • Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors, der zumindest einen Zylinder aufweist, ist während eines Kompressionstakts des zumindest einen Zylinders ein Auslaßventil des Zylinders zur Einleitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs aus einem Brennraum des Zylinders in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors geöffnet. Der Verbrennungsmotor ist insbesondere ein Ottomotor. Der Verbrennungsmotor weist eine Direkteinspritzung auf, wobei während des Kompressionstakts eine Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum des zumindest einen Zylinders erfolgt. Das Einspritzsystem des Verbrennungsmotors umfaßt zumindest eine Einspritzdüse zur direkten Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum des zumindest einen Zylinders und kann weiterhin eine Einspritzpumpe sowie entsprechende Leitungen und eine Steuerung zur Ansteuerung des Einspritzventils und der Pumpe umfassen. Die Kraftstoffeinspritzung erfolgt insbesondere während eines im Verhältnis zur Dauer des Kompressionstakts, d. h. im Verhältnis zur Dauer der Kompressionsbewegung des Kolbens, kurzen Zeitspanne und kann beispielsweise als Haupteinspritzung oder ähnlich einer Haupteinspritzung eines in mehrere Teileinspritzungen untergliederten Einspritzvorgangs ausgebildet sein. Das Gemisch aus Kraftstoff und Luft wird durch die direkte Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum während des Kompressionstakts erzeugt und zumindest teilweise aufgrund der Öffnung des Auslaßventils in das Abgassystem eingeleitet. Sofern das Auslaßventil vor Beendigung des Kompressionstakts geschlossen wird, erfolgt die Kraftstoffeinspritzung zumindest teilweise vor dem Schließen des Auslaßventils. Wenn der Verbrennungsmotor über eine Abgasrückführung verfügt, kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch zumindest einen Anteil rückgeführten Abgases enthalten. Zusätzlich kann das Auslaßventil während eines Ausstoßtakts des zumindest einen Zylinders geöffnet sein.
  • Dadurch, dass das Auslaßventil des Zylinders erfindungsgemäß zumindest während eines Teils der Dauer des Kompressionstakts geöffnet ist, kann das im Brennraum des Zylinders befindliche Gemisch in den Abgastrakt gelangen. Insbesondere wird das Gemisch durch die Bewegung des Kolbens des Zylinders während des Kompressionstakts, die auf eine Verringerung des Volumens des Brennraums gerichtet ist, in den Abgastrakt des Verbrennungsmotors gedrückt, beispielsweise in einen Auspuffkrümmer, von wo es etwa in eine Abgasnachbehandlungseinrichtung gelangt. Hierdurch ist auf besonders einfache und wirksame Weise eine Anreicherung des Abgasstroms mit unverbranntem Kraftstoff erreichbar, wodurch beispielsweise ein verbesserter Betrieb einer Abgasnachbehandlungseinrichtung bzw. eine Erhöhung der Abgastemperatur an einem Oxidationskatalysatorelement erzielt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Auslaßventil des zumindest einen Zylinders im Wesentlichen während der gesamten Dauer des Kompressionstakts des ersten Zylinders geöffnet. Das Auslaßventil kann somit insbesondere zu Beginn des Kompressionstakts, d. h. bei einem Hubkolbenmotor im Bereich des unteren Totpunkts der Kolbenbewegung, geöffnet und mit dem Ende des Kompressionstakts, d. h. im Bereich des oberen Totpunkts, geschlossen werden. Hierdurch werden eine besonders einfache Durchführung des Verfahrens und eine besonders vollständige Einleitung des Kraftstoff-Luft-Gemischs in den Abgastrakt des Verbrennungsmotors ermöglicht.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Auslaßventil des zumindest einen Zylinders während einer Anzahl von Kompressionstakten des Zylinders geöffnet ist, die von einem Sensorsignal des Abgassystems abhängig ist. So kann es insbesondere vorgesehen sein, dass aufgrund eines Signals eines Temperatursensors im Abgassystem, der eine für einen optimalen Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu niedrige Abgastemperatur anzeigt, eine Öffnung des Auslaßventils des Zylinders für einen oder für eine Mehrzahl von aufeinander folgenden Kompressionstakten veranlaßt wird. Ferner kann beispielsweise eine Anpassung der in den Brennraum des Zylinders eingespritzten Kraftstoffmenge entsprechend dem Sensorsignal erfolgen. Im Übrigen kann ein Betrieb des Zylinders mit während des Kompressionstakts geschlossenem Auslaßventil, d.h. im Normalbetrieb, vorgesehen sein. Hierdurch wird ein optimaler Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung des Verbrennungsmotors ermöglicht, wobei gleichzeitig möglichst geringfügig in den Betrieb und die Leistungserzeugung des Verbrennungsmotors eingegriffen wird. In vorteilhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass bei einem dem Kompressionstakt des zumindest einen Zylinders folgenden Expansionstakt eine Nacheinspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum des Zylinders erfolgt. Hierdurch kann eine weitere Anreicherung des Abgases mit Kraftstoff erreicht werden, um den Betrieb der Abgasnachbehandlungsanlage weiter zu verbessern.
  • In besonders bevorzugter Weise weist der Verbrennungsmotor zusätzlich zu dem zumindest einen, ersten Zylinder, der wie oben beschrieben betrieben wird, zumindest einen weiteren, zweiten Zylinder auf, der im Normalbetrieb betrieben wird, d.h. das Auslaßventil des zweiten Zylinders ist während des Kompressionstakts geschlossen. Dadurch, dass das Auslaßventil des ersten Zylinders während des Kompressionstakts im Wesentlichen geöffnet ist und das Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Abgastrakt geleitet wird, steht am Ende des Kompressionstakts im Brennraum des ersten Zylinders kein Gemisch bzw. kein Gemisch in ausreichender Menge für eine Leistungserzeugung im Expansionstakt zur Verfügung. Insbesondere bei einem Ottomotor kann es vorgesehen sein, dass auch keine Zündung erfolgt. Der erste Zylinder wird somit nicht zur Leistungserzeugung des Verbrennungsmotors genutzt und ist daher „abgeschaltet“. Es erfolgt eine selektive Zylinderabschaltung durch das Öffnen des Auslaßventils während des Kompressionstakts des ersten Zylinders. Dadurch, dass der erste Zylinder abgeschaltet ist und der zweite im Normalbetrieb betrieben wird und somit zur Leistungserzeugung genutzt wird, ist eine entsprechend veränderte Ansteuerung der Kraftstoffeinspritzung in den zweiten Zylinder erforderlich, um ein Drehmoment bzw. eine Leistung zu erzielen, das dem Drehmoment bzw. die der Leistung des Verbrennungsmotors entspricht, wenn auch der erste Zylinder im Normalbetrieb betrieben würde. Hierdurch kann ein weniger effizienter Teillastbetrieb des zweiten Zylinders vermieden werden.
  • Der Verbrennungsmotor umfasst eine gerade Anzahl von Zylindern, nämlich mindestens vier Zylinder, wobei eine selektive Zylinderabschaltung durch Öffnen des Auslaßventils eines jeden ungeradzahligen Zylinders während eines Kompressionstakts des betreffenden Zylinders erfolgt.
  • Die ungeradzahligen Zylinder werden somit nicht zur Leistungserzeugung, sondern zur Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff genutzt, während die geradzahligen Zylinder im Normalbetrieb betrieben werden und die mechanische Leistung zum Antrieb des Antriebsstrangs sowie der ungeradzahligen Zylinder erzeugen. Hierdurch wird eine besonders effiziente Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff erreicht. Wie oben beschrieben, kann die selektive Zylinderabschaltung für eine Anzahl von Takten bzw. für einen Zeitraum erfolgen, der von der für den Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung notwendigen Anreicherung des Abgases abhängig ist. Die selektive Zylinderabschaltung kann auch von der Leistungsanforderung bzw. der Last des Verbrennungsmotors abhängig sein.
  • In besonders bevorzugter Weise ist der Verbrennungsmotor ein Viertaktmotor, insbesondere ein Viertakt-Ottomotor. Bei einem solchen Motor ist eine besonders wirksame Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Direkteinspritzung umfaßt Betätigungsmittel zum Betätigen zumindest eines Auslaßventils eines ersten Zylinders des Verbrennungsmotors sowie eine elektronische Steuerungseinrichtung, die zum Ansteuern der Betätigungsmittel des Auslaßventils derart ausgebildet ist, dass während eines Kompressionstakts des ersten Zylinders ein Auslaßventil des ersten Zylinders zur Einleitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs aus einem Brennraum des ersten Zylinders in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors geöffnet ist. Die Betätigungsmittel des Auslaßventils können beispielsweise mechanisch, hydraulisch oder elektromagnetisch ausgebildet sein und sind durch die elektronische Steuerungseinrichtung über entsprechende Leitungen ansteuerbar. Die elektronische Steuerungseinrichtung kann Teil einer elektronischen Motorsteuerung sein.
  • Die elektronische Steuerungseinrichtung kann derart zur Ansteuerung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung des ersten Zylinders ausgebildet sein, dass während des Kompressionstakts Kraftstoff eingespritzt und dadurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugt wird, das in den Abgastrakt geleitet wird. Bei einem Ottomotor ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise auch für eine entsprechende Ansteuerung eines Zündsystems des Verbrennungsmotors ausgebildet, wobei es vorgesehen sein kann, dass im ersten Zylinder nach einem Kompressionstakt, während dessen das Auslaßventil geöffnet war, keine Zündung erfolgt. Der Verbrennungsmotor umfaßt eine gerade Anzahl von Zylindern, wovon jeder geradzahlige Zylinder im Normalbetrieb betrieben wird und jeder ungeradzahlige Zylinder abgeschaltet ist. Die Vorrichtung zur Steuerung des Verbrennungsmotors umfaßt entsprechende Betätigungsmittel zum Betätigen der Auslaßventile der Zylinder sowie eine elektronische Steuerungseinrichtung, die zum Ansteuern der Betätigungsmittel ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zur Steuerung eines Verbrennungsmotors und damit zum Betreiben eines Verbrennungsmotors gemäß einem entsprechenden Verfahren ausgebildet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 in tabellarischer Form die Arbeitsweise eines Viertakt-Vierzylindermotors;
    • 2 in tabellarischer Form die Funktion der Ventile und die Einspritzungen eines Viertakt-Vierzylindermotors gemäß dem Stand der Technik;
    • 3 in tabellarischer Form die Funktion der Ventile und die Einspritzungen eines Viertakt-Vierzylindermotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Wie in der oberen Tabelle der 1 in tabellarischer Form dargestellt, wird bei einem Viertakt-Verbrennungsmotor, insbesondere bei einem Ottomotor mit Direkteinspritzung, in einem ersten Takt Luft in den Brennraum eines ersten Zylinders (Zylinder 1) angesaugt oder, insbesondere bei einem mit einem Turbolader oder einem Kompressor ausgerüsteten Motor, der Brennraum unter Druck mit Luft befüllt; auch dies wird hier unter „Ansaugen“ verstanden. Bei einem Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung kann die zugeführte Luft auch einen Abgasanteil enthalten. Wie in der unteren Tabelle der 1 für einen Hubkolbenmotor anhand der Bewegungsrichtung des Kolbens bei einer beispielhaften Zylinderanordnung erläutert, geschieht
  • das Ansaugen im ersten Takt des ersten Zylinders durch eine bzw. während einer Abwärtsbewegung des Kolbens.
  • In dem auf den Ansaugtakt nachfolgenden Kompressions- bzw. Verdichtungstakt wird die angesaugte Luft im Normalbetrieb durch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens komprimiert und Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders eingespritzt. Bei einem Ottomotor erfolgt in der Nähe des oberen Totpunkts des Kolbens die Zündung durch einen Zündfunken. Das entzündete Kraftstoff-Luft-Gemisch drückt den Kolben während des Expansionstakts nach unten; hierbei wird Arbeit verrichtet, die zur Leistungserzeugung des Motors dient. Bei dem auf den Expansionstakt bzw. Arbeitshub nachfolgenden Ausstoßtakt wird das verbrannte Gemisch durch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens in das Abgassystem ausgestoßen.
  • Bei einem Vierzylindermotor sind die einzelnen Takte und Kolbenbewegungen von einem zum jeweils nächsten Zylinder versetzt. Der zeitliche Ablauf der vier Takte der vier Zylinder eines Vierzylinderviertaktmotors ist in 1 tabellarisch angegeben. Der Zeitablauf der einzelnen Takte des zweiten Zylinders (Zylinder 2) ist dabei derart gegenüber dem des ersten Zylinders (Zylinder 1) versetzt, dass der Ansaugtakt des zweiten Zylinders gleichzeitig mit dem Kompressionstakt des ersten Zylinders stattfindet. Ebenso findet der Ansaugtakt des Zylinders 3 gleichzeitig mit dem Kompressionstakt des Zylinders 2 statt, der Ansaugtakt des Zylinders 4 gleichzeitig mit dem Kompressionstakt des Zylinders 3 und der Ansaugtakt des Zylinders 1 gleichzeitig mit dem Kompressionstakt des Zylinders 4. Die übrigen Takte sind dementsprechend zueinander versetzt, so dass sich beispielsweise zu jedem Zeitpunkt ein Zylinder im Expansionstakt befindet, in dem dieser Arbeit leistet und die übrigen Zylinder und den Antriebsstrang antreibt. In den Tabellen der 1 sind die Zylinder 1 bis 4 in der Zündreihenfolge dargestellt; die geometrische Anordnung der Zylinder innerhalb des Motors kann eine andere sein.
  • Um den in 1 beschriebenen Verbrennungsmotor zu betreiben, werden üblicherweise die Ventile und das Einspritzsystem wie in 2 angegeben angesteuert. Hierbei ist für jeden Zylinder der Normalbetrieb dargestellt, in dem der Zylinder zur Leistungserzeugung genutzt wird und somit nicht abgeschaltet ist. Im dargestellten Beispiel verfügt jeder Zylinder über ein Einlaßventil und ein Auslaßventil, wobei ein einziges Einlaßventil und ein einziges Auslaßventil pro Zylinder in der Regel ausreichend sind. Die Kraftstoffeinspritzung ist in eine Vor- (Pilot-), eine Haupt- und eine Nacheinspritzung gegliedert; insbesondere die Haupteinspritzung kann in mehrere weitere Teileinspritzungen unterteilt sein. Während des Ansaugtakts ist das Einlaßventil eines jeden Zylinders geöffnet und das Auslaßventil geschlossen; eine Kraftstoffeinspritzung erfolgt nicht. Beim Kompressionstakt sind beide Ventile geschlossen, wobei die Vor- und die Haupteinspritzung stattfinden. Während des Expansionstakts sind beide Ventile weiterhin geschlossen; dabei kann eine Nacheinspritzung stattfinden. Schließlich bleibt im Ausstoßtakt das Einlaßventil geschlossen, während das Auslaßventil geöffnet ist, um das Abgas in den Abgastrakt des Verbrennungsmotors auszustoßen; eine Kraftstoffeinspritzung erfolgt im Ausstoßtakt nicht.
  • Wie in 3 in der oberen Tabelle dargestellt, ist demgegenüber bei einer erfindungsgemäßen Ansteuerung der Ventile das Auslaßventil des ersten Zylinders während des Kompressionstakts zumindest zeitweise offen (in der oberen Tabelle von 3 fett geschrieben). Hierdurch wird eine Verbindung des Brennraums des ersten Zylinders mit dem Abgastrakt des Verbrennungsmotors hergestellt und das im Brennraum erzeugte Kraftstoff-Luft-Gemisch durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens in den Abgastrakt gedrückt. Wie in der unteren Tabelle von 3 angegeben, erfolgen während des Kompressionstakts des ersten Zylinders die Vor- und die Haupt-Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum des Zylinders wie im Normalbetrieb; allerdings können beispielsweise die Einspritzzeit, -dauer und -menge entsprechend an die Erfordernisse der Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff angepasst sein. In den übrigen Takten sind die Ventilstellungen wie beim Normalbetrieb. Während des Expansionstakts kann ggf. eine Nacheinspritzung von Kraftstoff zur zusätzlichen Anreicherung des Abgasstroms mit Kraftstoff erfolgen. Der Zylinder 1 wird hierbei somit nicht zur Leistungserzeugung genutzt und ist in diesem Sinne abgeschaltet.
  • Wie in 3 beispielhaft dargestellt, können insbesondere zwei Zylinder des Vierzylindermotors, im Beispiel die Zylinder 1 und 3, in der genannten Weise betrieben werden. Diese Zylinder tragen nicht zur Leistungserzeugung des Motors bei. Die übrigen Zylinder, im Beispiel die Zylinder 2 und 4, werden im Normalbetrieb betrieben und erzeugen somit die Leistung, die dem Motor entnommen werden kann, und die auch zum Antrieb der beiden abgeschalteten Zylinder benötigt wird. Dabei ist die eingespritzte Kraftstoffmenge der Zylinder 2 und 4 an das von diesen zu erzeugende, aufgrund der Abschaltung der Zylinder 1 und 3 erhöhte Drehmoment angepaßt.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Direkteinspritzung, der eine gerade Anzahl von mindestens vier Zylindern umfasst, wobei während eines Kompressionstakts eines ersten Zylinders des Verbrennungsmotors eine Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum des ersten Zylinders erfolgt und wobei während des Kompressionstakts des ersten Zylinders ein Auslaßventil des ersten Zylinders zur Einleitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs aus dem Brennraum des ersten Zylinders in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine selektive Zylinderabschaltung durch Öffnen des Auslaßventils eines jeden ungeradzahligen Zylinders während eines Kompressionstakts des betreffenden Zylinders erfolgt, während die geradzahligen Zylinder im Normalbetrieb betrieben werden und die mechanische Leistung zum Antrieb des Antriebsstrangs sowie der ungeradzahligen Zylinder erzeugen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaßventil des ersten Zylinders im Wesentlichen während der gesamten Dauer des Kompressionstakts des ersten Zylinders geöffnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaßventil des ersten Zylinders während einer Anzahl von Kompressionstakten des ersten Zylinders geöffnet ist, die von einem Sensorsignal des Abgassystems abhängig ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Expansionstakts des ersten Zylinders eine Kraftstoffeinspritzung erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Viertaktmotor ist.
  6. Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Direkteinspritzung, der eine gerade Anzahl von mindestens vier Zylindern umfasst, wobei während eines Kompressionstakts eines ersten Zylinders des Verbrennungsmotors eine Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum des ersten Zylinders erfolgt, umfassend Betätigungsmittel zum Betätigen zumindest eines Auslaßventils des ersten Zylinders und eine elektronische Steuerungseinrichtung, die zum Ansteuern der Betätigungsmittel des Auslaßventils des ersten Zylinders derart ausgebildet ist, dass während des Kompressionstakts des ersten Zylinders ein Auslaßventil des ersten Zylinders zur Einleitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs aus dem Brennraum des ersten Zylinders in einen Abgastrakt des Verbrennungsmotors geöffnet ist, wobei eine selektive Zylinderabschaltung durch Öffnen des Auslaßventils eines jeden ungeradzahligen Zylinders während eines Kompressionstakts des betreffenden Zylinders erfolgt, während die geradzahligen Zylinder im Normalbetrieb betrieben werden und die mechanische Leistung zum Antrieb des Antriebsstrangs sowie der ungeradzahligen Zylinder erzeugen.
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