DE102018130044B4 - Verfahren zum steuern eines wasserinjektors zwecks der verhinderung der beeinträchtigung eines katalysators für abgasreinigung und durch dieses betriebener verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren zum steuern eines wasserinjektors zwecks der verhinderung der beeinträchtigung eines katalysators für abgasreinigung und durch dieses betriebener verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors, der das Wasser in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors einspritzt, auf dem ein Turbosystem, das dazu dient, die Luft zu komprimieren und somit die Luftmenge zu vermehren, angewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:das Beurteilen eines Katalysatorzustandes (S110), bei dem der Zustand des Katalysators für die Abgasreinigung detektiert wird und danach anhand des detektierten Zustandes darüber entschieden wird, ob der Katalysator in eine gefährliche Situation geraten ist oder nicht;das Berechnen einer Wassereinspritzmenge (S120), bei dem, falls der Katalysator in einer gefährlichen Situation geraten ist, dann ein Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung, mit dem die Temperatur des Abgases auf einen vorgegebenen Temperaturwert reduziert werden kann, berechnet wird; unddas Einspritzen des Wassers (S130), bei dem ein Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anhand vom durch das Berechnen einer Wassereinspritzmenge berechneten Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (S100) ferner auch den folgenden Verfahrensschritt umfasst:Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases (S115), wobei eine Solltemperatur des Abgases unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung dann berechnet wird, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, wobei im Verfahrensschritt (S120) zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge ein Wassereinspritzmengenwert F4, der mittels des Wasserinjektors eingespritzt werden muss, anhand vom durch den Verfahrensschritt zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases erhaltenen Berechnungsergebnis berechnet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors und einen durch dieses Verfahren betriebenen Verbrennungsmotor, insbesondere wobei das Verfahren bzw. der Verbrennungsmotor die Beeinträchtigung eines Katalysators (engl: catalyst) für Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung verhindern kann.
  • Bei denen Verbrennungsmotoren, auf denen ein Turbosystem, das dazu dient, die Luft zu komprimieren und somit die Luftmenge zu vermehren, angewandt ist, wird eine Ventilüberschneidung der Einlass- und der Auslassventile zwecks der Reduzierung eines Turbolochphänomenes vergrößert, so dass ein Freibrenneffekt, d. h. Selbstreinigungseffekt maximiert wird.
  • Unter einem solchen Turboloch wird eine Verzögerung eines Ansprechverhaltens verstanden. Dabei bedeutet ein solches Ansprechverhalten ein Ausmaß der Zeit, die bis zum Erreichen der tatsächlichen Leistungserhöhung beim Niederdrücken des Gaspedals durch den Fahrer benötigt wird. Hierbei ist die Verzögerung des Beschleunigungsansprechverhaltens ein Phänomen, das nicht nur bei den Verbrennungsmotoren, auf denen ein Turbosystem angewandt ist, sondern auch bei den selbstansaugenden Verbrennungsmotoren auftreten kann. Jedoch weisen die Verbrennungsmotoren, auf denen das Turbosystem angewandt ist, ein solches Problem auf, dass ihr Turboloch-Bereich im Vergleich zu den selbstansaugenden Verbrennungsmotoren überwiegend groß ist.
  • Zur Lösung eines solchen Problems wird der oben erwähnte Selbstreinigungseffekt derzeit maximiert. Hierzu wird ein Wasserinjektor, der das Wasser in einen Brennraum des Verbrennungsmotors einspritzen kann, im Verbrennungsmotor eingebaut, so dass die Temperatur des Abgases verstellt wird, oder die Verbrennungseigenschaften innerhalb des Brennraums des Verbrennungsmotors verbessert werden, was dafür sorgt, dass ein instabiles Betriebsverhalten, wie z.B. Klopfen, etc. verhindert und somit ein Motorwirkungsgrad endgültig verbessert wird.
  • Jedoch könnte es nach dem Stand der Technik vorgesehen sein, dass, falls eine aus dem Wasserinjektor ausgeblasene Wassereinspritzmenge übermäßig hoch ist, so das Wasser alles nicht innerhalb einer Verbrennungsdauer verdampft wird, oder ein beachtlicher Zeitraum für die Verdampfung erforderlich ist, was folglich zur Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften des Verbrennungsmotors und somit zur Abgaszunahme führen kann.
  • Bei dem Verbrennungsmotor, auf dem ein Turbosystem nach dem Stand der Technik angewandt ist, könnte die Luft, die während der Maximierung des Selbstreinigungseffekts in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors angesaugt wurde, durch die Brennkammer gehen und dann im ursprünglichen Zustand auf eine Auslassseite übertragen werden. Dabei könnte ein Sauerstoff in den Katalysator für Abgasreinigung eingeleitet und somit mit diesem vermischt werden, wodurch die Beeinträchtigung des Katalysators verursacht wird.
  • Auch zur Lösung eines soeben erwähnten Problems wird eine Nachverbrennung durch das Einspritzen eines angereicherten Brennstoffs bewirkt, so dass der im Katalysator gespeicherte Sauerstoff aus diesem Katalysator entfernt wird. Jedoch könnte dabei ein Problem entstehen, dass die Beeinträchtigung des Katalysators aufgrund der Überhitzung verursacht werden kann und somit zur Verhinderung dieser Beeinträchtigung ein Selbstreinigungsbereich verkleinert werden muss.
  • Daher besteht noch ein Bedarf darin, eine Technologie zu schaffen, mit deren Hilfe die oben genannten Probleme nach dem Stand der Technik gelöst werden können.
  • Die KR 10 2017 0 056 195 A offenbart eine Turboladevorrichtung für einen Fahrzeugmotor zum Verhindern eines Turbolochs durch selektive Druckluftzuführung.
  • Die DE 10 2014 211 307 A1 offenbart eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser in einen Kraftfahrzeugmotor in Abhängigkeit einer Dauer einer Zylinderdeaktivierung und einer Abgaskatalysatortemperatur, um eine Abgaskatalysator-Regenerationsanforderung nach der Zylinderdeaktivierung zu verringern und eine Katalysatorverschlechterung zu verhindern.
  • Die JP 2002-242 662 A offenbart einen Dieselmotor, welcher dazu ausgebildet ist, ein Kühlmittel einer Verbrennungskammer oder einem Abgassystem zuzuführen, wenn eine erfasste Temperatur einen Grenzwert überschreitet.
  • Die JP 2005-315 234 A offenbart einen Verbrennungsmotor mit einer Wassereinspritzung, wobei eingespritztes Wasser durch ein Abgassystem des Verbrennungsmotors strömt, um das Abgas zu kühlen.
  • Die JP 3 687 478 B2 offenbart ein Emissionskontrollsystem für ein Kraftfahrzeug, welches dazu ausgebildet ist, Wasser stromaufwärts eines Dreiwege-Katalysators einzuspritzen, wenn eine NOx-Menge eine vorgegebene Referenzmenge übersteigt, um eine Temperatur Dreiwege-Katalysators zu senken.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors und einen durch dieses Verfahren betriebenen Verbrennungsmotor bereitzustellen, durch welches bzw. durch welchen die Beeinträchtigung eines Katalysators für Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung verhindert werden kann.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der obigen Aufgabe wird ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors vorgeschlagen, wobei das Verfahren dasjenige darstellt, welches die Betätigung des Wasserinjektors steuern kann, der das Wasser in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors einspritzt, auf dem ein Turbosystem, das dazu dient, die Luft zu komprimieren und somit die Luftmenge zu vermehren, angewandt ist, und wobei das Verfahren derart ausgestaltet sein kann, dass es folgende Verfahrensschritte umfasst: das Beurteilen eines Katalysatorzustandes, bei dem der Zustand des Katalysators für die Abgasreinigung detektiert wird und danach anhand des detektierten Zustandes darüber entschieden wird, ob der Katalysator in eine gefährliche Situation geraten ist oder nicht; das Berechnen einer Wassereinspritzmenge, bei dem, falls der Katalysator in einer gefährlichen Situation geraten ist, dann ein Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung, mit dem die Temperatur des Abgases auf einen vorgegebenen Temperaturwert reduziert werden kann, berechnet wird; und das Einspritzen des Wassers, bei dem ein Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anhand vom durch das Berechnen einer Wassereinspritzmenge berechneten Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung durchgeführt wird.
  • Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es ferner auch den folgenden Verfahrensschritt umfasst: Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases, wobei eine Solltemperatur des Abgases unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung dann berechnet wird, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, wobei im Verfahrensschritt zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge ein Wassereinspritzmengenwert F4, der mittels des Wasserinjektors eingespritzt werden muss, anhand vom durch den Verfahrensschritt zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases erhaltenen Berechnungsergebnis berechnet wird.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass, falls ein Temperaturwert des Katalysators für die Abgasreinigung im Verfahrensschritt zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes eine vorgegebene Temperatur überschreitet, dann dahingehend entschieden wird, dass sich der Katalysatorzustand in der gefährlichen Situation befindet.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors dann eine bestehende Ansteuerung des Wasserinjektors beibehält, wenn sich der Zustand des Katalysators im Verfahrensschritt zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes in einem normalen Zustand befindet.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass im Verfahrensschritt zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, verglichen wird, wobei von den beiden vorstehenden Werten dabei ein niedrigerer Durchflusswert angenommen und somit auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors angewandt wird.
  • Dabei kann es ferner auch vorgesehen sein, dass im Verfahrensschritt zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge zusätzlich eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet wird, wonach, falls die tatsächliche Kühlmenge kleiner als die erforderliche Kühlmenge ist, dann eine einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft eingestellt wird.
  • Außerdem kann es vorgesehen sein, dass im Verfahrensschritt zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge zusätzlich eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet wird, wonach, falls die tatsächliche Kühlmenge gleich der erforderlichen Kühlmenge ist, dann eine einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft eingestellt wird.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors ferner auch einen folgenden Verfahrensschritt umfasst: das Verkleinern eines Selbstreinigungsbereichs, bei dem, wenn die Temperatur des Katalysators auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann der Selbstreinigungsbereich so eingestellt wird, dass er verkleinert wird.
  • Darüber hinaus kann erfindungsgemäß ein Verbrennungsmotor vorgeschlagen werden, der einen Wasserinjektor aufweist, der das Wasser in einen Brennraum des Verbrennungsmotors einspritzt, auf dem ein Turbosystem angewandt ist, wobei der Verbrennungsmotor nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet sein kann, dass er folgende Merkmale aufweist: eine Berechnungseinheit zur Modellierung einer Katalysatortemperatur, die dazu dient, durch die Modellierung eine Temperatur eines Katalysators für die Abgasreinigung zu berechnen und danach die berechnete Temperatur auf eine Steuereinheit 130 zu übertragen; einen Abgastemperatur-Erfassungssensor, der dazu dient, eine Temperatur des über die Auslassventile des Verbrennungsmotors abgeleiteten Abgases zu detektieren und danach die detektierte Temperatur auf eine Steuereinheit übertragen; und eine Steuereinheit, die dazu dient, einen Durchflusswert für die Wassereinspritzung, mit dem die Temperatur des Abgases auf einen vorgegebenen Temperaturwert reduziert werden kann, dann zu berechnen, wenn ein durch die Berechnungseinheit zur Modellierung einer Katalysatortemperatur und den Abgastemperatur-Erfassungssensor detektierter Datenwert einen vorgegebenen Bereich überschreitet, und danach anhand vom berechneten Durchflusswert den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors zu steuern.
  • Ferner ist die Steuereinheit des Verbrennungsmotors dazu eingerichtet, unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung eine Solltemperatur des Abgases dann zu berechnen, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, und danach anhand vom erhaltenen Berechnungsergebnis einen Wassereinspritzmengenwert F4, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden muss, zu berechnen.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass sie ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach dieses mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, vergleicht, so dass sie dabei von den beiden vorstehenden Werten einen niedrigeren Durchflusswert annimmt und somit diesen auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anwendet.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinheit zudem eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet, wonach sie eine einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft dann einstellt, falls die tatsächliche Kühlmenge kleiner als die erforderliche Kühlmenge ist.
  • Außerdem kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft dann einstellt, falls die tatsächliche Kühlmenge gleich der erforderlichen Kühlmenge ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass, wenn die Temperatur des Katalysators auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann die Steuereinheit einen Selbstreinigungsbereich so einstellt, dass dieser verkleinert wird.
  • Wie oben erklärt, kann es gemäß dem Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren die Verfahrensschritte gemäß einer bestimmten Ausgestaltung, wie z.B. das Beurteilen eines Katalysatorzustandes, das Berechnen einer Wassereinspritzmenge und das Einspritzen des Wassers umfasst, so dass ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors und ein durch dieses Verfahren betriebener Verbrennungsmotor geschaffen sein können, durch welches bzw. durch welchen die Beeinträchtigung eines Katalysators für die Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung verhindert werden kann.
  • Ferner kann es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors vorgesehen sein, dass ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, verglichen wird, wobei von den beiden vorstehenden Werten dabei ein niedrigerer Durchflusswert angenommen und somit auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors angewandt wird, so dass ein Beeinträchtigungsphänomen der Verbrennungseigenschaften des Verbrennungsmotors aufgrund einer übermäßigen Wassereinspritzung sowie ein Zunahmephänomen des Abgases aufgrund der Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften verhindert werden können.
  • Ferner kann es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors vorgesehen sein, dass, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, dann eine Solltemperatur des Abgases unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung berechnet, und danach anhand von diesem entsprechend erhaltenen Berechnungsergebnis auch ein Wassereinspritzmengenwert, der aus dem Wasserinjektors eingespritzt werden muss, berechnet wird, und somit der Betrieb des Wasserinjektors entsprechend gesteuert wird, so dass ein Verwendungsbereich der Selbstreinigung langzeitig beibehalten werden kann, was folglich zur erheblichen Verbesserung des Ansprechverhaltens auf die Fahrerwunschleistung des Verbrennungsmotors, auf dem das Turbosystem angewandt ist, führen kann.
  • Ferner kann es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors vorgesehen sein, dass das Verfahren ferner auch folgende Verfahrensschritte umfasst: das Einspritzen des Wassers, bei dem ein maximaler Durchflusswert für die Wassereinspritzung auch im Selbstreinigungsbereich begrenzt wird; und das Verkleinern eines Selbstreinigungsbereichs, bei dem, wenn die Temperatur des Katalysators auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann der Selbstreinigungsbereich so eingestellt wird, dass er verkleinert wird; so dass ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors geschaffen sein kann, durch welches die Beeinträchtigung eines Katalysators für die Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung verhindert werden kann.
  • Darüber hinaus kann es gemäß dem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor, der durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors betrieben werden kann, vorgesehen sein, dass er mit einer Steuereinheit versehen, die mittels der folgenden Verfahrensschritte gemäß einer bestimmten Ausgestaltung, wie z.B. des Beurteilens eines Katalysatorzustandes, des Berechnens einer Wassereinspritzmenge und des Einspritzens des Wassers betätigt wird, so dass die Beeinträchtigung eines Katalysators für die Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung, sowie das Beeinträchtigungsphänomen der Verbrennungseigenschaften des Verbrennungsmotors und somit ein Zunahmephänomen des Abgases aufgrund der Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften verhindert werden können, wobei der Verwendungsbereich der Selbstreinigung dabei langzeitig beibehalten werden kann, was folglich zur erheblichen Verbesserung des Ansprechverhaltens auf die Fahrerwunschleistung des Verbrennungsmotors, auf dem das Turbosystem angewandt ist, führen kann.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 einen Aufbau eines Verbrennungsmotors mit einem Wasserinjektor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 4 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    • 5 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors, welches an dem Ablaufdiagramm aus 4 angeschlossen ist.
  • Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Nachdrücklich sei im Voraus darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung und den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücke und Wörter nicht als auf übliche oder lexikalische Bedeutungen beschränkt, sondern als dem technischen Gedanken der vorliegenden Erfindung entsprechende Bedeutungen und Begriffe verstanden werden sollten.
  • Sollte sich ein Element in dieser gesamten Beschreibung „auf“ oder „an“ einem anderen Element befinden, dann umfasst dies nicht nur einen Fall, dass das eine Element an das andere Element grenzt, sondern auch einen Fall, dass zwischen zwei Elementen ein anderes Element vorhanden ist. Sollte irgendein Teil in dieser gesamten Beschreibung irgendeine Komponente „aufweisen“, „umfassen“ oder „haben“, dann bedeutet dies, dass eine andere Komponente nicht ausgeschlossen ist, sondern zusätzlich eingeschlossen sein kann, soweit besonders nichts Entgegengesetztes beschrieben.
  • 1 zeigt einen Aufbau eines Verbrennungsmotors mit einem Wasserinjektor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Unter Bezugnahme auf diese Figuren, stellt das Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der Erfindung dasjenige dar, welches die Betätigung des Wasserinjektors steuern kann, der das Wasser in den Brennraum eines Verbrennungsmotors einspritzt, auf dem ein Turbosystem, das dazu dient, die Luft zu komprimieren und somit die Luftmenge zu vermehren, angewandt ist, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte gemäß einer bestimmten Ausgestaltung, wie z.B. das Beurteilen eines Katalysatorzustandes (S110), das Berechnen einer Wassereinspritzmenge (S120) und das Einspritzen des Wassers (S130) umfasst, wie in 2 dargestellt.
  • Dabei kann das Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors und ein durch dieses Verfahren betriebener Verbrennungsmotor bereitstellen, durch welches bzw. durch welchen die Beeinträchtigung eines Katalysators für die Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung verhindert werden kann.
  • Nachfolgend werden die jeweiligen Bestandteile, die das Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß diesem Ausführungsbeispiel aufbauen, unter Bezugnahme auf die Figuren näher erklärt.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, während 4 und 5 jeweils ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.
  • Unter Bezugnahme auf diese Figuren stellt der Verfahrensschritt (S110) zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes gemäß diesem Ausführungsbeispiel denjenigen Schritt dar, in welchem der Zustand des Katalysators für die Abgasreinigung detektiert wird und danach anhand des detektierten Zustandes darüber entschieden wird, ob der Katalysator in eine gefährliche Situation geraten ist oder nicht, wobei, falls ein Temperaturwert des Katalysators für die Abgasreinigung eine vorgegebene Temperatur überschreitet, dann dahingehend entschieden wird, dass sich der Katalysatorzustand in der gefährlichen Situation befindet.
  • Dabei ist es vorteilhaft, dass eine bestehende Ansteuerung des Wasserinjektors dann beibehalten wird, wenn sich der Zustand des Katalysators im Verfahrensschritt (S110) zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes in einem normalen Zustand befindet.
  • Falls der Katalysator dagegen in einer gefährlichen Situation geraten ist, so kann im Verfahrensschritt (S120) zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge ein Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung, mit dem die Temperatur des Abgases auf einen vorgegebenen Temperaturwert reduziert werden kann, berechnet werden.
  • In konkretem Sinn ist es vorteilhaft, dass ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, verglichen wird, wobei von den beiden vorstehenden Werten dabei ein niedrigerer Durchflusswert angenommen und somit auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors angewandt wird.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet wird, wonach, falls die tatsächliche Kühlmenge kleiner als die erforderliche Kühlmenge ist, dann eine einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft eingestellt wird.
  • Dagegen ist es vorteilhaft, dass, falls die tatsächliche Kühlmenge gleich der erforderlichen Kühlmenge ist, dann eine einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft eingestellt wird.
  • Dadurch kann es gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, verglichen wird, wobei von den beiden vorstehenden Werten dabei ein niedrigerer Durchflusswert angenommen und somit auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors angewandt wird, so dass ein Beeinträchtigungsphänomen der Verbrennungseigenschaften des Verbrennungsmotors aufgrund einer übermäßigen Wassereinspritzung sowie ein Zunahmephänom des Abgases aufgrund der Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften verhindert werden können.
  • Gegebenenfalls kann das das Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, wie in 3 dargestellt, dass es ferner auch einen Verfahrensschritt (S115) zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases umfasst.
  • In konkretem Sinn stellt der Verfahrensschritt (S115) zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases gemäß diesem Ausführungsbeispiel denjenigen Schritt dar, in welchem eine Solltemperatur des Abgases unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung dann berechnet wird, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist. Dabei kann ein Wassereinspritzmengenwert F4, der aus dem Wasserinjektors eingespritzt werden muss, anhand vom durch den Verfahrensschritt zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases erhaltenen Berechnungsergebnis berechnet werden.
  • Dadurch kann es gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, dann eine Solltemperatur des Abgases unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung berechnet, und danach anhand von diesem entsprechend erhaltenen Berechnungsergebnis auch ein Wassereinspritzmengenwert, der aus dem Wasserinjektors eingespritzt werden muss, berechnet wird, und somit der Betrieb des Wasserinjektors entsprechend gesteuert wird, so dass ein Verwendungsbereich der Selbstreinigung langzeitig beibehalten werden kann, was folglich zur erheblichen Verbesserung des Ansprechverhaltens auf die Fahrerwunschleistung des Verbrennungsmotors, auf dem das Turbosystem angewandt ist, führen kann.
  • Ferner stellt der Verfahrensschritt (S130) zum Einspritzen des Wassers denjenigen Schritt dar, in welchem ein Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anhand vom durch den Verfahrensschritt zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge berechneten Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung durchgeführt wird.
  • Wenn die Temperatur des Katalysators dabei auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt (S130) zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann kann ein Verfahrensschritt (S140) zum Verkleinern eines Selbstreinigungsbereichs, bei dem der Selbstreinigungsbereich so eingestellt wird, dass er verkleinert wird, wie in 3 dargestellt.
  • Dadurch kann es gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren den Verfahrensschritt (S130) zum Einspritzen des Wassers, bei dem ein maximaler Durchflusswert für die Wassereinspritzung auch im Selbstreinigungsbereich begrenzt wird; und den Verfahrensschritt (S140) zum Verkleinern eines Selbstreinigungsbereichs, bei dem, wenn die Temperatur des Katalysators auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann der Selbstreinigungsbereich so eingestellt wird, dass er verkleinert wird; so dass ein Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors geschaffen sein kann, durch welches die Beeinträchtigung eines Katalysators für die Abgasreinigung aufgrund der Temperaturerhöhung verhindert werden kann.
  • Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Verbrennungsmotor 100 vorgeschlagen, der durch das erfindungsgemäße Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors betrieben wird, wobei der Verbrennungsmotor (100) gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein kann, dass er eine Berechnungseinheit 110 zur Modellierung einer Katalysatortemperatur; einen Abgastemperatur-Erfassungssensor 120; und eine Steuereinheit 130 aufweist, wie in 1 dargestellt, wobei diese Bestandteile jeweils eine spezielle Rolle spielen.
  • In konkretem Sinn kann die Berechnungseinheit 110 zur Modellierung einer Katalysatortemperatur dazu dienen, durch die Modellierung eine Temperatur eines Katalysators für die Abgasreinigung zu berechnen und danach die berechnete Temperatur auf die Steuereinheit 130 zu übertragen. Dabei kann der Abgastemperatur-Erfassungssensor 120 dazu dienen, eine Temperatur des über die Auslassventile des Verbrennungsmotors abgeleiteten Abgases zu detektieren und danach die detektierte Temperatur auf die Steuereinheit übertragen.
  • Hierbei kann die Steuereinheit 130 ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnen und danach dieses mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, vergleichen, so dass sie dabei von den beiden vorstehenden Werten einen niedrigeren Durchflusswert annehmen und somit diesen auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anwenden kann.
  • Zudem kann die Steuereinheit 130 eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnen, wonach sie auch eine einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft dann einstellen kann, falls die tatsächliche Kühlmenge kleiner als die erforderliche Kühlmenge ist. Falls die tatsächliche Kühlmenge dagegen gleich der erforderlichen Kühlmenge ist, dann kann die Steuereinheit eine einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft einstellen.
  • Demgegenüber kann die Steuereinheit 130 unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung eine Solltemperatur des Abgases dann berechnen, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, und danach anhand vom erhaltenen Berechnungsergebnis einen Wassereinspritzmengenwert F4, der aus dem Wasserinjektors eingespritzt werden muss, berechnen. Wenn die Temperatur des Katalysators dabei auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann kann die Steuereinheit den Selbstreinigungsbereich so einstellen, dass dieser verkleinert wird.
  • Daneben ist der Speicher 140 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine allgemeine Bezeichnung für die Speicherräume oder -bereiche, in denen die bestimmten Programmcodes zur Steuerung der allgemeinen Betätigungen des Verbrennungsmotors 100 und die Daten, die beim Durchführen solcher Betätigungen mittels der Programmcodes ein- und ausgegeben werden, etc. gespeichert werden oder sind, wobei er z.B. in Form von EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), Flash-Speicher, Festplatte oder dergleichen ausgebildet sein kann.
  • In dem Speicher 140 kann somit z.B. eine Referenzmenge der Wassereinspritzmenge hinterlegt sein, sowie auch ein Druckwert eines Wasserinjektors als experimentell bestimmter Wert abgespeichert sein.
  • Daher kann das oben erwähnte Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Programm, das dazu vorgesehen ist, auf einem Rechengerät ausgeführt zu werden, umgesetzt und somit in computerlesbaren Speichermedien abgespeichert werden, wobei als Beispiel für computerlesbare Speichermedien ein Nurlesespeicher (ROM), ein wahlfreier Zugriffsspeicher (RAM), ein CD-ROM, ein Magnetband, eine Diskette, ein optischer Datenspeicher, etc. genannt werden, oder auch die Gegenstände, die in Form einer Trägerwelle (z.B. Übertragung durch das Internet) umgesetzt werden, auf das erfindungsgemäße Verfahren angewandt wird.
  • Dabei sind die computerlesbaren Speichermedien in den über ein Netzwerk verbundenen Computersystemen dezentralisiert, wobei die Codes, die durch das Rechengerät dezentral ausgelesen werden können, in den Speichermedien gespeichert bzw. ausgeführt werden können. Diesbezüglich können die funktionellen Programme, Codes und Codesegmente, die alles zur Verwirklichung des oben beschriebenen Verfahrens dienen, durch die Programmierer/-innen aus einem technischen Gebiet, zu dem die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele gehören, leicht geschlussfolgert werden.
  • In den oben erfindungsgemäß näher erläuterten Ausführungen, wurden nur die entsprechend speziellen Ausführungsbeispiele beschrieben. Jedoch sollte es nicht so verstanden werden, dass die Erfindung auf die in den näher erläuterten Ausführungen der Erfindung genannten speziellen Ausführungsformen beschränkt wird. Vielmehr sollten alle Varianten, Äquivalente bzw. Alternativen, die zum Gedanken und technischen Bereich der durch die beiliegenden Patentansprüche definierten Erfindung gehören, als in dem Umfang der Rechte dieser Erfindung eingeschlossen verstanden werden.
  • D. h. sollte die vorliegende Erfindung nicht auf oben erwähnte spezielle Ausführungsbeispiele und Erklärungen beschränkt werden, wobei es sich jedoch vielmehr versteht, dass ein Fachmann aus einem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, die oben genannten Ausführungsbeispiele vielfältig verwandeln kann, ohne die in den Patentansprüchen beanspruchten Hauptpunkte der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wobei daraus resultierende Varianten selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Verbrennungsmotor
    101
    Brennraum
    102
    Wasserinjektor
    103
    Ladedruckregelventil (engl: waste gate)
    104
    Turbine
    105
    Verdichter
    110
    Berechnungseinheit zur Modellierung einer Katalysatortemperatur
    120
    Abgastemperatur-Erfassungssensor
    130
    Steuereinheit
    140
    Speicher
    S100
    Verfahren zum Steuern eines Wasserinjektors
    S110
    Verfahrensschritt zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes
    S115
    Verfahrensschritt zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases
    S120
    Verfahrensschritt zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge
    S130
    Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers
    S140
    Verfahrensschritt zum Verkleinern eines Selbstreinigungsbereichs

Claims (12)

  1. Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors, der das Wasser in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors einspritzt, auf dem ein Turbosystem, das dazu dient, die Luft zu komprimieren und somit die Luftmenge zu vermehren, angewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: das Beurteilen eines Katalysatorzustandes (S110), bei dem der Zustand des Katalysators für die Abgasreinigung detektiert wird und danach anhand des detektierten Zustandes darüber entschieden wird, ob der Katalysator in eine gefährliche Situation geraten ist oder nicht; das Berechnen einer Wassereinspritzmenge (S120), bei dem, falls der Katalysator in einer gefährlichen Situation geraten ist, dann ein Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung, mit dem die Temperatur des Abgases auf einen vorgegebenen Temperaturwert reduziert werden kann, berechnet wird; und das Einspritzen des Wassers (S130), bei dem ein Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anhand vom durch das Berechnen einer Wassereinspritzmenge berechneten Durchflusswert F1 für die Wassereinspritzung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (S100) ferner auch den folgenden Verfahrensschritt umfasst: Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases (S115), wobei eine Solltemperatur des Abgases unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung dann berechnet wird, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, wobei im Verfahrensschritt (S120) zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge ein Wassereinspritzmengenwert F4, der mittels des Wasserinjektors eingespritzt werden muss, anhand vom durch den Verfahrensschritt zum Berechnen eines Solltemperaturwertes des Abgases erhaltenen Berechnungsergebnis berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, falls ein Temperaturwert des Katalysators für die Abgasreinigung im Verfahrensschritt (S110) zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes eine vorgegebene Temperatur überschreitet, dann dahingehend entschieden wird, dass sich der Katalysatorzustand in der gefährlichen Situation befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors dann eine bestehende Ansteuerung des Wasserinjektors beibehält, wenn sich der Zustand des Katalysators im Verfahrensschritt (S110) zum Beurteilen eines Katalysatorzustandes in einem normalen Zustand befindet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (S120) zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, verglichen wird, wobei von den beiden vorstehenden Werten dabei ein niedrigerer Durchflusswert angenommen und somit auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors angewandt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (S120) zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge zusätzlich eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet wird, wonach, falls die tatsächliche Kühlmenge kleiner als die erforderliche Kühlmenge ist, dann eine einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft eingestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (S120) zum Berechnen einer Wassereinspritzmenge zusätzlich eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet wird, wonach, falls die tatsächliche Kühlmenge gleich der erforderlichen Kühlmenge ist, dann eine einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft eingestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (S100) zum Steuern eines Wasserinjektors ferner auch einen folgenden Verfahrensschritt umfasst: das Verkleinern eines Selbstreinigungsbereichs (S140), bei dem, wenn die Temperatur des Katalysators auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt (S130) zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann der Selbstreinigungsbereich so eingestellt wird, dass er verkleinert wird.
  8. Verbrennungsmotor (100), welcher einen Wasserinjektor aufweist, der das Wasser in einen Brennraum des Verbrennungsmotors einspritzt, auf dem ein Turbosystem angewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass er folgende Merkmale aufweist: eine Berechnungseinheit (110) zur Modellierung einer Katalysatortemperatur, die dazu dient, durch die Modellierung eine Temperatur eines Katalysators für die Abgasreinigung zu berechnen und danach die berechnete Temperatur auf eine Steuereinheit (130) zu übertragen; einen Abgastemperatur-Erfassungssensor (120), der dazu dient, eine Temperatur des über die Auslassventile des Verbrennungsmotors abgeleiteten Abgases zu detektieren und danach die detektierte Temperatur auf eine Steuereinheit übertragen; und eine Steuereinheit (130), die dazu dient, einen Durchflusswert für die Wassereinspritzung, mit dem die Temperatur des Abgases auf einen vorgegebenen Temperaturwert reduziert werden kann, dann zu berechnen, wenn ein durch die Berechnungseinheit (110) zur Modellierung einer Katalysatortemperatur und den Abgastemperatur-Erfassungssensor(120) detektierter Datenwert einen vorgegebenen Bereich übersteigt, und danach anhand vom berechneten Durchflusswert den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) dazu eingerichtet ist, unter Berücksichtigung der Temperaturerhöhung des Katalysators durch die Nachverbrennung eine Solltemperatur des Abgases dann zu berechnen, falls ein Betriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Selbstreinigungsbereich ist, und danach anhand vom erhaltenen Berechnungsergebnis einen Wassereinspritzmengenwert F4, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden muss, zu berechnen.
  9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) ein Maximum F2 eines Durchflusses für die Wassereinspritzung berechnet und danach dieses mit einem maximalen Durchflusswert F3, der aus dem Wasserinjektor eingespritzt werden kann, vergleicht, so dass sie dabei von den beiden vorstehenden Werten einen niedrigeren Durchflusswert annimmt und somit diesen auf den Wasser-Einspritzbetrieb des Wasserinjektors anwendet.
  10. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit(130) eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet, wonach sie eine einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sollwert entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft dann einstellt, falls die tatsächliche Kühlmenge kleiner als die erforderliche Kühlmenge ist.
  11. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) eine erforderliche Kühlmenge, die zur Senkung der Temperatur des Katalysators für die Abgasreinigung benötigt wird, berechnet, und dabei auch eine tatsächliche Kühlmenge des Katalysators anhand vom angenommenen Durchflusswert für die Wassereinspritzung berechnet, wonach sie eine einem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechende Kraftstoffanreicherung einer Ladeluft dann einstellt, falls die tatsächliche Kühlmenge gleich der erforderlichen Kühlmenge ist.
  12. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Temperatur des Katalysators auch nach dem Durchführen des Wasser-Einspritzbetriebs des Wasserinjektors durch den Verfahrensschritt zum Einspritzen des Wassers erhöht wird, dann die Steuereinheit (130) einen Selbstreinigungsbereich so einstellt, dass dieser verkleinert wird.
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