DE102019112314A1

DE102019112314A1 - Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019112314A1
Application number: DE102019112314.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Mirlach
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (9) eines Kraftfahrzeugs, dessen Antriebseinrichtung (9) einen wenigstens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) aufweisenden Verbrennungsmotor (10) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen Einlasstrakt (15) umfasst, welcher von den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) zuzuführender Luft durchströmbar ist, wobei während eines befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors (10) mittels einer in dem Einlasstrakt (15) angeordneten Stelleinrichtung (53) gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) bewirkt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 10. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug.
Die DE 10 2012 113 038 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Geräuschoptimierung eines Geräuschs im Fahrzeuginnenraum für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor als Antrieb. Des Weiteren ist der DE 102 58 095 B3 eine Vorrichtung zum Erfassen und Wiedergeben von Geräuschen, insbesondere zur akustischen Komponentenanalyse bei Kraftfahrzeugen, als bekannt zu entnehmen.
Die DE 10 2016 100 542 A1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines Ansteuerungssignals für einen in einem Motorfahrzeug angeordneten Lautsprecher. Außerdem ist aus der AT 391 028 B ein Messverfahren zur Gewinnung von Daten über Betriebs- und Zustandsgrößen einer selbst- oder fremdgetriebenen Brennkraftmaschine bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Antriebseinrichtung realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, welches vorzugsweise als ein Kraftwagen, insbesondere als ein Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Die Antriebseinrichtung weist dabei einen auch als Verbrennungskraftmaschine oder Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungsmotor auf, mittels welchem das Kraftfahrzeug antreibbar ist beziehungsweise bei dem Verfahren angetrieben wird. Beispielsweise wird der Verbrennungsmotor in seinem befeuerten Betrieb betrieben, um dadurch das Kraftfahrzeug anzutreiben. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass während des Verfahrens der Verbrennungsmotor in seinem befeuerten Betrieb betrieben wird. Der Verbrennungsmotor weist dabei wenigstens zwei Zylinder auf. Vorzugsweise weist der Verbrennungsmotor mehr als zwei Zylinder auf. Beispielsweise ist der Verbrennungsmotor als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet. Die Antriebseinrichtung weist des Weiteren einen auch als Ansaugtrakt bezeichneten Einlasstrakt auf, welcher von Luft durchströmbar ist oder durchströmt wird, wobei die Luft den Zylindern des Verbrennungsmotors und somit dem Verbrennungsmotor zuzuführen ist beziehungsweise zugeführt wird.
Um nun ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten des Verbrennungsmotors und somit der Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels einer insbesondere zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor vorgesehenen und in dem Einlasstrakt angeordneten Stelleinrichtung der Antriebseinrichtung während des befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern bewirkt werden. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass mittels der Stelleinrichtung gezielt eine erste Füllung eines ersten der Zylinder und gezielt eine von der ersten Füllung unterschiedliche, zweite Füllung eines zweiten der Zylinder bewirkt wird. Mit anderen Worten wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Stelleinrichtung derart betrieben, dass während des befeuerten Betriebs und insbesondere innerhalb eines Arbeitsspiels beziehungsweise innerhalb desselben Arbeitsspiels des Verbrennungsmotors ein erster der Zylinder eine erste Füllung und ein zweiter der Zylinder eine von der ersten Füllung unterschiedliche zweite Füllung aufweist beziehungsweise erhält oder bekommt. Unter dem Merkmal, dass die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden, ist insbesondere zu verstehen, dass die Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern nicht zufällig oder willkürlich und insbesondere nicht durch technisch bedingte Effekte wie beispielsweise Toleranzen entstehen, sondern die Stelleinrichtung wird gezielt betrieben, insbesondere gezielt angesteuert und dabei beispielsweise gezielt gesteuert oder geregelt, sodass die Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern gezielt, das heißt gewünscht entstehen. Durch das gezielte Bewirken der Füllungsunterschiede und somit durch die gezielt herbeigeführten Füllungsunterschiede können beispielsweise gezielt Schwingungen und somit Geräusche erzeugt werden, die, insbesondere während des befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors, von sich beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Insassen akustisch wahrgenommen werden können und als besonders angenehm beziehungsweise sportlich und/oder kraftvoll empfunden werden. Somit kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Insassen ein besonders angenehmes Geräusch beziehungsweise ein besonders angenehmer Klang der Antriebseinrichtung gezielt bewirkt werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten darstellbar ist.
Durch das gezielte Bewirken der Füllungsunterschiede kann beispielsweise ein Grundgeräusch oder ein Grundklang der Antriebseinrichtung, deren Grundgeräusch beziehungsweise Grundklang ohne das gezielte Bewirken der Füllungsunterschiede entsteht beziehungsweise entstehen würde, gezielt, bedarfsgerecht und besonders vorteilhaft beeinflusst und beispielsweise um aus dem gezielten Bewirken der Füllungsunterschiede resultierende Geräusche ergänzt werden, sodass, insbesondere aus dem Grundgeräusch und aus den aus dem gezielten Bewirken der Füllungsunterschiede resultierenden Geräuschen, ein Gesamtgeräusch entsteht oder erzeugt wird, welches für sich in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs aufhaltende Personen und/oder für sich in dem Kraftfahrzeug aufhaltende Personen wie beispielsweise für den Fahrer des Kraftfahrzeugs besonders angenehm und hochwertig ist. Insbesondere kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auch in solchen Betriebsbeziehungsweise Lastbereichen des Verbrennungsmotors, in welchen es ohne das gezielte Erzeugen der Füllungsunterschiede zu unangenehmen und/oder unerwünschten Geräuschen kommen kann, ein besonders vorteilhaftes, auch als Klang, Sound oder Motorsound bezeichnetes Gesamtgeräusch der Antriebseinrichtung realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Antriebseinrichtung und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt dargestellt werden kann.
Die Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern werden beispielsweise dadurch gezielt bewirkt, dass mittels der Stelleinrichtung in dem Einlasstrakt während des befeuerten Betriebs gezielt wenigstens eine Druckpulsation oder mehrere Druckpulsationen erzeugt wird beziehungsweise werden. Hierzu wird die Stelleinrichtung beispielsweise pulsierend und/oder oszillierend betrieben.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Herkömmlicherweise werden bei modernen Verbrennungsmotoren Maßnahmen ergriffen, um beispielsweise auf einer Auslassseite des jeweiligen Verbrennungsmotors und somit beispielsweise in einem jeweiligen, vom Abgas des jeweiligen Verbrennungsmotors durchströmbaren Abgastrakt des jeweiligen Verbrennungsmotors möglichst gleichmäßige Strömungen und/oder Druckpulsationen zu realisieren. Insbesondere ist es auf der Auslassseite wünschenswert, dass das Abgas möglichst gleichmäßig aus dem Verbrennungsmotor ausgeschoben und in einen einfach auch als Krümmer bezeichneten Abgaskrümmer des Verbrennungsmotors eingeleitet wird. Diese Maßnahmen sollen dazu führen, dass sich die Zylinder beim Ausschieben des Abgases aus den Zylindern gegenseitig nicht oder möglichst geringfügig beeinträchtigen, um in der Folge möglichst gleiche Füllungen der Zylinder und in der Folge einen effizienten Betrieb des Verbrennungsmotors realisieren zu können. Diese Maßnahmen können sich zwar positiv auf den Energie- beziehungsweise Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors auswirken, können jedoch gleichzeitig zu einem unvorteilhaften und insbesondere unemotionalen Sound des Verbrennungsmotors führen. Die Erfindung ermöglicht es nun, den zuvor beschriebenen Maßnahmen zur Vergleichmäßigung gezielt entgegenwirken zu können, ohne jedoch dass es zu einer unerwünschten und übermäßigen Beeinträchtigung des effizienten Betriebs des Verbrennungsmotors kommt. Mit anderen Worten ermöglicht es die Erfindung, gezielt Unterschiede beziehungsweise Ungleichmäßigkeiten zwischen den Zylindern zu bewirken, wobei diese Ungleichmäßigkeiten beziehungsweise Unterschiede zwischen den Zylindern die gezielt bewirkten Füllungsunterschiede sind. Die Erfindung ermöglicht es somit, einen besonders effizienten Betrieb sowie gleichzeitig einen besonders vorteilhaften Sound des Verbrennungsmotors zu erzeugen, obwohl beispielsweise gleichzeitig wenigstens eine Maßnahme verwendet wird, die darauf abzielt, möglichst gleiche Füllungen der Zylinder zu bewirken.
Ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten lässt sich insbesondere dadurch realisieren, wenn die Füllungsunterschiede in bestimmten Last- und Drehzahlbereichen derart gezielt bewirkt werden, dass gezielt die 0,5te Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der 0,5ten Motorordnung auftreten. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Füllungsunterschiede derart gezielt bewirkt werden, dass gezielt Effekte, Schwingungen beziehungsweise Geräusche 0,5ter Motorordnung und ganzzahliger Vielfacher der 0,5ten Motorordnung auftreten.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Füllungsunterschiede derart gezielt bewirkt werden, dass, insbesondere bezogen auf ein Campbell-Diagramm, gezielt die erste Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der ersten Motorordnung auftreten. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Füllungsunterschiede derart gezielt bewirkt werden, dass gezielt Effekte, Schwingungen beziehungsweise Geräusche erster Motorordnung und ganzzahliger Vielfacher der ersten Motorordnung auftreten. Die erste Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der ersten Motorordnung werden auch als gerade Motorordnungen bezeichnet. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Füllungsunterschiede derart gezielt bewilligt werden, dass gerade und/oder halbe Motorordnungen unterhalb der eigentlichen Zündordnung entstehen beziehungsweise auftreten.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch das im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene, gezielte Bewirken der Füllungsunterschiede ist es nun möglich, ungerade Motorordnungen beziehungsweise die 0,5te Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der 0,5ten Motorordnung zu erzeugen. Somit kommt es zu einem besonders breiten und akustisch interessanten Spektrum und zu einem besonders vorteilhaften Geräuschverhalten der Verbrennungskraftmaschine. Bei einer vollständigen Symmetrie des Verbrennungsmotors insbesondere im Hinblick auf das Ausschieben des Abgases beziehungsweise im Hinblick auf die Füllungen der Zylinder gäbe es bei Motoren mit mehr als einem Zylinder im 4-Takt-Verfahren keine halbe Motorordnung und keine ganzzahlige Vielfache der halben, das heißt 0,5ten Motorordnung unterhalb der Zündordnung. Üblicherweise zielen die zuvor genannten Maßnahmen auf eine solche vollständige Symmetrie ab. Das erfindungsgemäße Verfahren kann nun einer solchen, grundsätzlich angestrebten Symmetrie gezielt und in zumindest einem Betriebsbereich oder Betriebszustand des Verbrennungsmotors entgegenwirken, sodass sich gezielt eine Asymmetrie insbesondere in Form der Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern bewirken lässt. Durch das Bewirken der 0,5ten Motorordnung und der ganzzahligen Vielfachen der 0,5ten Motorordnung kann beispielsweise ein als besonders angenehm geltendes, sogenanntes Blubbern eines V8-Motors erzeugt werden, sodass ein besonders vorteilhafter Sound des Verbrennungsmotors darstellbar ist.
Um die Füllungsunterschiede besonders gezielt und bedarfsgerecht bewirken zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Stelleinrichtung wenigstens einen Aktor umfasst, mittels welchem die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden. Vorzugsweise wird der Aktor pulsierend betrieben, um dadurch beispielsweise wenigstens eine oder mehrere Druckpulsationen in dem Einlasstrakt und in der Folge die Füllungsunterschiede gezielt zu bewirken.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Stelleinrichtung wenigstens ein in dem Einlasstrakt angeordnetes Ventilelement umfasst, welches mittels des Aktors gezielt derart angetrieben und beispielsweise pulsierend betrieben wird, dass gezielt die Füllungsunterschiede bewirkt werden. Hierdurch können die Füllungsunterschiede besonders gezielt, effektiv und effizient bewirkt werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass als das Ventilelement eine Klappe verwendet wird, welche durch das gezielte Antreiben um eine Schwenkachse verschwenkt wird. Die Klappe ist beispielsweise in einem Rohr beziehungsweise in einer Leitung des Einlasstrakts angeordnet, wobei das Rohr beziehungsweise die Leitung von der den Zylindern zuzuführenden Luft durchströmbar ist. Durch das Antreiben der Klappe wird diese beispielsweise um die Schwenkachse relativ zu der Leitung beziehungsweise relativ zu dem Rohr verschwenkt. Hierdurch können die Füllungsunterschiede besonders bedarfsgerecht bewirkt werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Stelleinrichtung wenigstens ein in dem Einlasstrakt angeordnetes Verdichterrad umfasst, welches mittels des Aktors gezielt derart angetrieben wird, das gezielt die Füllungsunterschiede bewirkt werden. Beispielsweise wird das Verdichterrad pulsierend betrieben. Durch das Antreiben des Verdichterrads wird das Verdichterrad beispielsweise um eine Drehachse, insbesondere relativ zu der Leitung beziehungsweise relativ zu dem Rohr, gedreht. Durch diese Ausführungsform können die Füllungsunterschiede auf besonders bauraum- und kostengünstige Weise realisiert werden. Dabei kommt dem Verdichterrad eine Doppelfunktion zu. Zum einen kann das Verdichterrad zum Verdichten der den Zylindern zuzuführenden Luft verwendet werden. Hierdurch kann ein besonders effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden. Zum anderen wird das Verdichterrad genutzt, um die Füllungsunterschiede gezielt zu bewirken.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Aktor wenigstens einen Elektromotor auf oder der Aktor ist als ein Elektromotor ausgebildet, mittels welchem die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden. Somit wird beispielsweise das Ventilelement beziehungsweise das Verdichterrad mittels des Elektromotors angetrieben, um dadurch die Füllungsunterschiede gezielt zu bewirken. Dadurch die Füllungsunterschiede besonders bedarfsgerecht erzeugt werden.
Um ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten sowie gleichzeitig einen besonders effizienten und somit kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmen Betrieb des Verbrennungsmotors zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Füllungsunterschiede in einem ersten Betriebszustand gezielt bewirkt werden, in welchem der Verbrennungsmotor mit wenigstens einer, insbesondere gegenüber 0 größeren, ersten Last betrieben wird. Dabei wird der Verbrennungsmotor vorzugsweise in dem ersten Betriebszustand in dem befeuerten Betrieb betrieben. Die erste Last ist beispielsweise eine Teillast, sodass der erste Betriebszustand ein Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors ist. In einem zweiten Betriebszustand, in welchem der Verbrennungsmotor mit einer gegenüber der ersten Last und gegenüber 0 größeren zweiten Last, insbesondere mit Volllast, betrieben wird, unterbleibt ein gezieltes Bewirken von Füllungsunterschieden zwischen den Zylindern. Hierdurch kann ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb des Verbrennungsmotors bei hohen Lasten, insbesondere bei Volllast, gewährleistet werden, sodass eine besonders hohe spezifische Leistung des Verbrennungsmotors realisiert werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird beispielsweise in dem zweiten Betriebszustand den zuvor genannten Maßnahmen zur Vergleichmäßigung nicht gezielt entgegenwirkt, sodass ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann. In dem ersten Betriebszustand jedoch wird den Maßnahmen durch das erfindungsgemäße Verfahren gezielt entgegengewirkt, um ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten zu realisieren. Da der Verbrennungsmotor in dem ersten Betriebszustand jedoch mit einer geringen Last betrieben wird, kann trotz des gezielten Bewirkens der Füllungsunterschiede ein besonders effizienter Betrieb gewährleistet werden, da sich die zuvor beschriebenen Maßnahmen zur Vergleichmäßigung vor allem bei hohen Lasten positiv bemerkbar machen.
Um einerseits ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten und andererseits einen besonders effizienten Betrieb des Verbrennungsmotors realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor eine erste Zylinderbank mit mehreren ersten der Zylinder und ein zweite Zylinderbank mit mehreren zweiten der Zylinder aufweist. Mit anderen Worten umfasst oder bildet die erste Zylinderbank mehrere erste der Zylinder, wobei die zweite Zylinderbank mehrere zweite der Zylinder umfasst beziehungsweise bildet.
Außerdem umfasst der Verbrennungsmotor wenigstens einen Abgaskrümmer, welcher sowohl mit wenigstens einem der ersten Zylinder der ersten Zylinderbank als auch mit wenigstens einem der zweiten Zylinder der zweiten Zylinderbank fluidisch verbunden ist. Da der einfach auch Krümmer bezeichnete Abgaskrümmer sowohl mit dem wenigstens einen Zylinder der ersten Zylinderbank als auch mit dem wenigstens einen Zylinder der zweiten Zylinderbank fluidisch verbunden ist, wird der Abgaskrümmer auch als bankübergreifender Abgaskrümmer oder bankübergreifender Krümmer (BÜK) bezeichnet. Der bankübergreifende Krümmer kann das Abgas aus dem wenigstens einen Zylinder der ersten Zylinderbank und das Abgas aus dem wenigstens einen Zylinder der zweiten Zylinderbank zusammenführen. Bei dem bankübergreifenden Krümmer handelt es sich beispielsweise um eine der zuvor genannten Maßnahmen zur Vergleichmäßigung, sodass beispielsweise mittels des bankübergreifenden Krümmers bei hohen Lasten beziehungsweise bei Volllast ein besonders effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden kann. Insbesondere ermöglicht es der bankübergreifende Krümmer, möglichst beziehungsweise zumindest nahezu gleiche Füllungen der Zylinder zu realisieren, insbesondere wenn ein gezieltes Bewirken von Füllungsunterschieden zwischen den Zylindern unterbleibt. Dies bedeutet, dass die grundsätzlich gewünschte Funktion des bankübergreifenden Krümmers darin besteht, das Abgas aus den Zylindern der Zylinderbänke derart zusammenzuführen, dass sich die Zylinder des Verbrennungsmotors beim Ausschieben des Abgases in den Krümmer nicht oder möglichst wenig gegenseitig beeinträchtigen, sodass, falls keine gezielten Füllungsunterschiede durch Verbleiben von Restgas zwischen den Zylindern bewirkt werden, die Zylinder innerhalb desselben Arbeitsspiels möglichst gleiche Füllungen aufweisen. Dies kann beispielsweise in dem zweiten Betriebszustand realisiert werden. Beispielsweise in dem ersten Betriebszustand jedoch wird durch das gezielte Bewirken der Füllungsunterschiede der eigentlichen Funktion des bankübergreifenden Krümmers gezielt entgegengewirkt. Hierzu wird beispielsweise der wenigstens eine Zylinder der ersten Zylinderbank mit einem geringeren Ladedruck aufgeladen als der wenigstens eine Zylinder der zweiten Zylinderbank. Dadurch können zwischen dem wenigstens einen Zylinder der ersten Zylinderbank und dem wenigstens einen Zylinder der zweiten Zylinderbank gezielt Füllungsunterschiede bewirkt, das heißt beigeführt werden. Dadurch können beispielsweise gezielt, insbesondere in dem Campbell-Diagramm, die 0,5te Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der 0,5ten Motorordnung bewirkt werden. In der Folge kann beispielsweise das charakteristische Blubbern eines V8-Motors durch zum Beispiel Betonung der 1,5-ten und 2,5-ten Motorordnung erzeugt werden. Der bankübergreifende Krümmer und dessen grundsätzlich gewünschte Funktion im Hinblick auf die Vergleichmäßigung wirken dem charakteristischen Blubbern auch dann entgegen, wenn der Verbrennungsmotor selbst als V8-Motor ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nun jedoch, das charakteristische Blubbern zu erzeugen, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten realisiert werden kann.
Um die Füllungsunterschiede gezielt zu bewirken, wird die Klappe beispielsweise synchronisiert mit Drehzahl und Kurbelwellenposition periodisch in eine leichte Schließstellung bewegt. In der Schließstellung ist die Klappe vorzugsweise nicht vollständig geschlossen, sondern die Klappe versperrt beispielsweise in der Schließstellung den ersten Teilbereich, in der Schließstellung gibt die Klappe den zweiten Teilbereich noch frei. Somit versperrt die Klappe in der Schließstellung den Einlasstrakt stärker als in der Offenstellung, jedoch gibt die Klappe in der Schließstellung den zweiten Teilbereich frei, sodass auch eine hinreichende Menge der Luft durch den Einlasstrakt zu dem Verbrennungsmotor und insbesondere in den Zylinder strömen kann. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Klappe durch das Verschwenken der Klappe den Einlasstrakt beziehungsweise einen Massenstrom der Luft nicht vollständig versperrt, sondern beispielsweise nur eine Pulsation in Frequenzen unterhalb einer beziehungsweise der Zündordnung des Verbrennungsmotors überlagert. Insbesondere ist es hierdurch möglich, für die Erzeugung eines authentischen V8-Klangs notwendige 1,5te und 2,5te Motorordnung, insbesondere in einem unteren Drehzahlbereich, also unterhalb der Nennleistungsdrehzahl, zu erzeugen, insbesondere auch dann, wenn der Verbrennungsmotor mit einem bankübergreifenden Krümmer ausgestattet ist.
Ist der Verbrennungsmotor nicht mit einem bankübergreifenden Krümmer ausgestattet und/oder als V8-Motor ausgebildet, so kann durch das erfindungsgemäße Verfahren in Fahrsituationen, in denen aufgrund von Drehungleichförmigkeitsanregungen in einer niedrigen Motorordnung eine Resonanz im Antriebsstrang angeregt wird, diese Anregung in analoger Form vermeiden. Mit anderen Worten ist es denkbar, durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise durch das gezielte Bewirken der Füllungsunterschiede unerwünschte Motorordnungen beziehungsweise unerwünschte Schwingungen gewisser Motorordnungen zu vermeiden, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten darstellbar ist. Insbesondere dann, wenn der Verbrennungsmotor mit einem bankübergreifenden Krümmer ausgestattet ist, können die Vorteile, welche durch einen bankübergreifenden Krümmer realisiert werden können, genutzt werden. Diese Vorteile liegen insbesondere in der Darstellung einer besonders hohen Leistung und besonders geringer Lambda-Unterschiede zwischen den einzelnen Zylindern. Gleichzeitig kann ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten realisiert werden, wobei insbesondere das charakteristische Blubbern eines V8-Motors bei niedrigen Drehzahlen dargestellt werden kann. Insgesamt kann ein stimmiges Gesamtbild der Antriebseinrichtung realisiert werden. Außerdem ist es insbesondere dann möglich, wenn der Verbrennungsmotor nicht mit einem bankübergreifenden Krümmer ausgestattet und/oder als V8-Motor ausgebildet ist, den V8-Klang stärken beziehungsweise unterstützen.
Die erste Zylinderbank weist beispielsweise genau vier Zylinder auf, während die zweite Zylinderbank vorzugsweise genau vier Zylinder aufweist. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor als 8-Zylinder-Motor, insbesondere als V8-Motor ausgebildet ist.
Der zuvor genannte Elektromotor weist vorzugsweise einen Stator und einen unter Nutzung von elektrischer Energie von dem Stator antreibbaren und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor auf, mittels welchem das Ventilelement beziehungsweise das Verdichterrad gezielt angetrieben werden kann. Hierdurch können die Füllungsunterschiede besonders gezielt und bedarfsgerecht bewirkt werden. Der Elektromotor ist vorzugsweise Bestandteil eines elektrischen Turboladers oder eines elektrischen Verdichters, sodass beispielsweise das Verdichterrad mittels des Elektromotors antreibbar ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung umfasst einen auch als Verbrennungskraftmaschine bezeichneten Verbrennungsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, wobei der Verbrennungsmotor wenigstens zwei oder demgegenüber mehr Zylinder aufweist. Außerdem umfasst die Antriebseinrichtung einen Einlasstrakt, welcher von Luft durchströmbar ist, die den Zylindern zuzuführen ist beziehungsweise zugeführt wird.
Um nun ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Antriebseinrichtung und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung eine in dem zumindest teilweise in dem Einlasstrakt angeordnete Stelleinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, während eines befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern zu bewirken. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Unter dem Merkmal, dass die Stelleinrichtung in dem Einlasstrakt angeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass die Stelleinrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Einlasstrakt angeordnet ist. Insbesondere kann wenigstens ein Bauelement wie beispielsweise das Ventilelement beziehungsweise das Verdichterrad der Stelleinrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Einlasstrakt, insbesondere in Leitungen, angeordnet sein.
Schließlich betrifft ein dritter Aspekt der Erfindung ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine schematische Seitenansicht von bankübergreifenden Krümmern der Antriebseinrichtung;
3 eine schematische Draufsicht der Antriebseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
4 eine schematische Draufsicht der Antriebseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung einer Antriebseinrichtung 9 für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung 9 umfasst und mittels der Antriebseinrichtung 9 angetrieben werden kann. Die Antriebseinrichtung 9 umfasst einen auch als Verbrennungskraftmaschine oder Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungsmotor 10, welcher als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet ist. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 10 als ein 8-Zylinder-Motor in V-Bauweise, das heißt als ein V8-Motor ausgebildet. Außerdem ist der Verbrennungsmotor 10 als ein aufgeladener Verbrennungsmotor ausgebildet, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird. Der Verbrennungsmotor 10 weist genau zwei Zylinderbänke 11 und 12 auf, wobei die Zylinderbank 11 auch als erste Zylinderbank und die Zylinderbank 12 auch als zweite Zylinderbank bezeichnet wird. Die Zylinderbänke 11 und 12 sind in Längsrichtung des Verbrennungsmotors 10 beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung nebeneinander angeordnet. Mit anderen Worten, in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist eine der Zylinderbänke 11, 12, insbesondere die Zylinderbank 12, auf der linken Seite angeordnet, wobei die andere Zylinderbank 12 beziehungsweise 11, insbesondere die Zylinderbank 11, auf der rechten Seite angeordnet ist. In 1 ist die Vorwärtsfahrtrichtung durch einen Pfeil 54 veranschaulicht. Der Verbrennungsmotor 10 weist dabei eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete und in 1 nicht dargestellte Abtriebswelle auf, über welche der Verbrennungsmotor 10 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. Der Verbrennungsmotor 10 kann somit die Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs auf einer Abtriebsseite 13 des Verbrennungsmotors 10 bereitstellen. Mit anderen Worten können die von dem Verbrennungsmotor 10 über die Abtriebswelle und somit die von der Abtriebswelle bereitgestellten Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs auf der Abtriebsseite 13 von der Abtriebswelle und somit von dem Verbrennungsmotor 10 abgegriffen beziehungsweise abgeführt oder weggeleitet werden. Dabei können beispielsweise über Abtriebsseite 13 auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder des Kraftfahrzeugs von dem Verbrennungsmotor 10 beziehungsweise von der Abtriebswelle angetrieben werden, um dadurch das Kraftfahrzeug anzutreiben. Die axiale Richtung der Abtriebswelle fällt dabei mit der Längsrichtung des Verbrennungsmotors 10 zusammen, sodass die Querrichtung des Verbrennungsmotors 10 senkrecht zur axialen Richtung der Abtriebswelle verläuft. Eine der Abtriebsseite 13 in Längsrichtung des Verbrennungsmotors 10 gegenüberliegende Seite des Verbrennungsmotors 10 ist mit 14 bezeichnet.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 10 beispielsweise längs eingebaut beziehungsweise längs verbaut. Dies bedeutet, dass die Längsrichtung des Verbrennungsmotors 10 mit der Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs zusammenfällt beziehungsweise parallel zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft. Dabei weist beispielsweise die Abtriebsseite 13 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten, und die Seite 14 weist in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne.
Die Zylinderbank 11 weist genau vier erste Zylinder 1, 2, 3 und 4 auf, und die Zylinderbank 12 weist genau 4 zweite Zylinder 5, 6, 7 und 8 auf. Somit weist der Verbrennungsmotor 10 genau acht Zylinder 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 auf. Eine Zählart beziehungsweise eine Nummerierung und somit eine Vergabe einer Reihenfolge der Zylinder 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 erfolgen insbesondere derart, dass in in Längsrichtung des Verbrennungsmotors 10 und dabei von der Seite 14 hin zur Abtriebsseite 13 verlaufender Blickrichtung der vorderste, das heißt der am nächsten zur Seite 14 hin angeordnete Zylinder der bezogen auf die Blickrichtung linken Zylinderbank 11 mit 1 bezeichnet wird. Ausgehend von dem mit 1 bezeichneten Zylinder werden die in Blickrichtung auf den mit 1 bezeichneten Zylinder der linken Zylinderbank 11 folgenden Zylinder aufsteigend mit ganzen positiven Zahlen vorliegend bis zur Zahl 4 durchnummeriert, und zwar entlang der Blickrichtung von der Seite 14 zur Abtriebsseite 13, sodass der entlang der Blickrichtung unmittelbar auf den Zylinder 1 folgende Zylinder der Zylinderbank 11 mit 2, der entlang der Blickrichtung unmittelbar auf den mit 2 bezeichneten Zylinder folgende Zylinder der Zylinderbank 11 mit 3 und der entlang der Blickrichtung unmittelbar auf den mit 3 bezeichneten Zylinder folgende Zylinder der Zylinderbank 11 mit 4 bezeichnet wird.
Diese Zählart beziehungsweise Nummerierung oder Reihenfolge wird dann bei der bezogen auf die Blickrichtung rechten Zylinderbank 12 beginnend bei dem Zylinder der Zylinderbank 12 fortgesetzt, welcher bezogen auf die beziehungsweise entlang der Blickrichtung am vordersten, das heißt am nächsten zur Seite 14 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der vorderste, das heißt der am nächsten zur Seite 14 angeordnete Zylinder der rechten Zylinderbank 12 die Zahl erhält, die gegenüber der Zahl, mit welcher der entlang der Blickrichtung am nächsten zur Abtriebsseite 13 angeordnete Zylinder der Zylinderbank 11 versehen ist beziehungsweise wurde, nächsthöhere positive ganze Zahl ist, sodass vorliegend der am nächsten zur Seite 14 angeordnete Zylinder der rechten Zylinderbank 12 die Zahl 5 erhält. Der bezogen auf die beziehungsweise entlang der Blickrichtung von der Seite 14 zur Abtriebsseite 13 hin unmittelbar beziehungsweise direkt auf den mit 5 bezeichneten Zylinder der Zylinderbank 12 folgende Zylinder der Zylinderbank 12 wird mit 6 bezeichnet. Dementsprechend wird der entlang der Blickrichtung unmittelbar auf den mit 6 bezeichneten Zylinder folgenden Zylinder der Zylinderbank 12 mit 7 bezeichnet, und der entlang der Blickrichtung und somit in Längsrichtung des Verbrennungsmotors 10 unmittelbar beziehungsweise direkt auf den mit 7 bezeichneten Zylinder der Zylinderbank 12 folgende Zylinder der Zylinderbank 12 wird mit 8 bezeichnet, sodass auch die Zylinder der rechten Zylinderbank 12 entlang der Blickrichtung und dabei von der Seite 14 zu der Abtriebsseite 13 hin aufsteigend mit positiven ganzen Zahlen versehen beziehungsweise nummeriert werden, beginnend bei der Zahl, die gegenüber der Zahl, mit welcher der am nächsten zur Abtriebsseite 13 angeordnete Zylinder der Zylinderbank 11 versehen ist beziehungsweise wurde, nächstgrößer, das heißt um 1 größer ist. Im Lichte dieser Nummerierung der Zylinder 1 bis 8 weist der Verbrennungsmotor 10 beispielsweise die folgende Zündfolge auf: 1, 5, 4, 8, 6, 3, 7, 2. Dies bedeutet, dass innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels des Verbrennungsmotors 10 zunächst der Zylinder 1, dann der Zylinder 5, dann der Zylinder 4, dann der Zylinder 8, dann der Zylinder 6, dann der Zylinder 3, dann der Zylinder 7 und dann der Zylinder 2 gezündet wird.
Die Antriebseinrichtung 9 umfasst darüber hinaus einen auch als Ansaugtrakt bezeichneten Einlasstrakt 15, welcher von Luft durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. Die Luft ist beziehungsweise wird dem Verbrennungsmotor 10 und somit dem Zylinder 1 bis 8 zuzuführen beziehungsweise zugeführt. In dem Einlasstrakt 15 ist ein Luftfilter 16 zum Filtern der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft angeordnet.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Antriebseinrichtung 9. Bei der ersten Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung 9 zwei Abgasturbolader 17 und 18 auf, wobei der Abgasturbolader 17 beispielsweise der Zylinderbank 11 und somit den Zylinder 1 bis 4 und der Abgasturbolader 18 der Zylinderbank 12 und somit den Zylindern 5 bis 8 zugeordnet ist. Während eines befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors 10 laufen in den Verbrennungsmotor 10, insbesondere in den Zylinder 1 bis 8, Verbrennungsvorgänge ab, aus welchen Abgas des Verbrennungsmotors 10 resultiert. Dabei weist die Antriebseinrichtung 9 einen auch als Abgasanlage bezeichneten Abgastrakt 19 auf, welcher von dem Abgas aus den Zylindern 1 bis 8 durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. Der jeweilige Abgasturbolader 17 beziehungsweise 18 weist jeweils eine in dem Abgastrakt 19 angeordnete Turbine 20 beziehungsweise 21 auf, welche von dem den Abgastrakt durchströmenden Abgas antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Dabei umfasst die jeweilige Turbine 20 beziehungsweise 21 ein Turbinenrad 22, welche von dem Abgas antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird.
Der jeweilige Abgasturbolader 17 beziehungsweise 18 umfasst darüber hinaus einen in dem Einlasstrakt 15 angeordneten Verdichter 23 beziehungsweise 24. Der jeweilige Verdichter 23 beziehungsweise 24 weist ein Verdichterrad 25 auf, mittels welchem die den Einlasstrakt 15 durchströmende Luft verdichtbar ist beziehungsweise verdichtet wird. Dabei ist das jeweilige Verdichterrad 25 mit dem jeweiligen Turbinenrad 22 über eine Welle des jeweiligen Abgasturboladers 17 beziehungsweise 18 gekoppelt beziehungsweise koppelbar, sodass das Verdichterrad 25 über die Welle von dem jeweiligen Turbinenrad 22 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Durch Antreiben des Verdichterrads 25 wird mittels des jeweiligen Verdichterrads 25 die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet. Hierdurch wird die Luft erwärmt. Um dennoch besonders hohe Aufladegrade zu realisieren, ist, insbesondere die Zylinderbank 11 beziehungsweise 12, ein stromab des jeweiligen Verdichterrads 25 angeordnete Ladeluftkühler 26 beziehungsweise 27 in dem Einlasstrakt 15 angeordnet. Die verdichtete und dadurch erwärmte Luft kann durch den Ladeluftkühler 26 beziehungsweise 27 strömen und wird mittels des jeweiligen Ladelüftkühlers 26 beziehungsweise 27 gekühlt, woraufhin die verdichtete und gekühlte Luft dann in die Zylinder 1 bis 4 beziehungsweise 5 bis 8 einströmt.
Dabei ist der Zylinderbank 11 ein erster, einfach auch als Sammler bezeichneter Luftsammler 28 zugeordnet, in welchem die verdichtete und mittels des Ladeluftkühlers 26 gekühlte Luft gesammelt wird. Von dem Luftsammler 28 kann die Luft in die Zylinder 1 bis 4 einströmen, sodass der Luftsammler 28 in Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft stromab des Ladekühlers 26 und stromauf der Zylinder 1 bis 4 angeordnet ist. In Strömungsrichtung der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft ist stromab des Ladekühlers 27 und stromauf der Zylinder 5 bis 8 ein der Zylinderbank 12 zugeordneter und einfach auch als Sammler bezeichneter zweiter Luftsammler 29 angeordnet, in welchem die mittels des Verdichters 24 verdichtete und mittels des Ladeluftkühlers 27 gekühlte Luft zu sammeln ist beziehungsweise gesammelt wird. Von dem Luftsammler 29 kann die Luft in die Zylinder 5 bis 8 strömen. Der jeweilige Luftsammler 28 beziehungsweise 29 weist dabei beispielsweise keinen integrierten Ladeluftkühler auf.
In dem Einlasstrakt 15 und dabei stromauf der Zylinder 1 bis 4, insbesondere stromauf des Luftsammlers 28, und stromab des Ladeluftkühlers 26 ist eine auch als Hauptdrosselklappe bezeichnete Drosselklappe 30 angeordnet, mittels welcher beispielsweise eine den Zylindern 1 bis 4 zuzuführende Menge der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft einstellbar ist beziehungsweise eingestellt wird. In dem Einlasstrakt 15 und dabei stromauf der Zylinder 5 bis 8, insbesondere stromauf des Luftsammlers 29, und stromab des Ladeluftkühlers 27 ist eine auch als Hauptdrosselklappe bezeichnete, zweite Drosselklappe 31 angeordnet, mittels welcher eine den Zylindern 5 bis 8 zuzuführende Menge der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft einstellbar ist beziehungsweise eingestellt wird.
Bei der ersten Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung 9 darüber hinaus, insbesondere genau, einen elektrischen, das heißt elektrisch betreibbaren Verdichter 32 auf, welcher zusätzlich zu den Abgasturboladern 17 und 18 vorgesehen ist. Bei der ersten Ausführungsform ist das jeweilige Verdichterrad 25 ausschließlich von dem jeweiligen Turbinenrad 22 und ausschließlich mittels des Abgases des Verbrennungsmotors 10 antreibbar. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das jeweilige Verdichterrad 25 mittels eines in 1 nicht dargestellten Elektromotors antreibbar ist. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass der jeweilige Abgasturbolader 17 beziehungsweise 18 einen nicht dargestellten Elektromotor aufweist, mittels welchem das jeweilige Verdichterrad 25 elektrisch, das heißt unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird.
Der elektrische Verdichter 32 weist ein in dem Ansaugtrakt (Einlasstrakt 15) angeordnetes Verdichterrad 33 auf, welches zusätzlich zu den Verdichterrädern 25 vorgesehen ist. Mittels des Verdichterrads 33 kann durch Antreiben des Verdichterrads 33 zumindest ein Teil der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft verdichtet werden. Hierzu umfasst der elektrische Verdichter 32 einen Elektromotor 34, mittels welchen das Verdichterrad 33 unter Nutzung von elektrischer Energie und somit elektrisch antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Der Elektromotor 34 umfasst dabei beispielsweise einen Stator und einen Rotor, welcher von dem Stator unter Nutzung von elektrischer Energie antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Der Elektromotor 34 kann dabei das Verdichterrad 33 über den Rotor des Elektromotors 34 antreiben. Mit anderen Worten kann der Elektromotor 34 wenigstens ein Antriebsmoment zum Antreiben des Verdichterrads 33 über den Rotor bereitstellen. Dabei ist beispielsweise das Verdichterrad 33 drehfest mit dem Rotor koppelbar oder gekoppelt.
Dem Verdichterrad 33 ist eine Umgehungseinrichtung 35 zugeordnet. Die Umgehungseinrichtung 35 umfasst eine Umgehungsleitung 36, welche an einer ersten Verbindungsstelle V1 und an einer zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem Einlasstrakt 15 verbunden ist. Dabei ist die Verbindungsstelle V1 stromauf des Verdichterrads 33 und stromab des Verdichterrads 25 des Verdichters 23 angeordnet, und die Verbindungsstelle V2 ist stromab des Verdichterrads 33 und stromauf der Zylinderbank 11, insbesondere stromauf des Luftsenders 28 und ganz insbesondere stromauf des Ladeluftkühlers 26 angeordnet.
Aus 1 ist erkennbar, dass das Verdichterrad 25 des Verdichters 23 und das Verdichterrad 33 des elektrischen Verdichters 32 strömungstechnisch seriell zueinander angeordnet, geschaltet oder betreibbar sind, sodass beispielsweise die den Zylindern 1 bis 4 zuzuführende Luft zunächst mittels des Verdichterrads 25 des Verdichters 23 und daraufhin mittels des Verdichterrads 33 verdichtet werden kann beziehungsweise verdichtet wird. Mittels der Umgehungsleitung 36 kann an der ersten Verbindungsstelle V1 zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft abgezweigt und in die Umgehungsleitung 36 eingeleitet werden. Die die Umgehungsleitung 36 durchströmende Luft umgeht das Verdichterrad 33 und wird demzufolge nicht mittels des Verdichterrads 33 verdichtet. Dies bedeutet, dass das Verdichterrad 33 über die Umgehungsleitung 36 von zumindest einem Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft umgehbar ist. Die die Umgehungsleitung 36 durchströmende Luft kann an der Verbindungsstelle V2 aus der Umgehungsleitung 36 ausströmen und in den Einlasstrakt 15 einströmen und daraufhin zu dem Zylinder 1 bis 4 strömen. Dabei ist in der Umgehungsleitung 36 ein Rückschlagventil 37 der Umgehungseinrichtung 35 angeordnet. Das Rückschlagventil 37 öffnet in Richtung der Verbindungshülle V2 und sperrt beziehungsweise schließt in Richtung der Verbindungsstelle V1, sodass eine unerwünschte Luftströmung von der Verbindungsstelle V2 durch die Umgehungsleitung zu der Verbindungsstelle V1 vermieden werden kann.
Die Antriebseinrichtung 9 umfasst darüber hinaus eine elektronische Recheneinrichtung 38, welche auch als Steuergerät bezeichnet wird und beispielsweise eine Motorsteuerung beziehungsweise ein Motorsteuergerät ist. Alternativ oder zusätzlich zu dem elektrischen Verdichter 32 und somit alternativ oder zusätzlich zu dem elektrisch antreibbaren Verdichterrad 33 umfasst die Antriebseinrichtung 9 ein vorliegend als Klappe 39 ausgebildetes Ventilelement, wobei die Klappe 39 beispielsweise in dem Einlasstrakt 15 angeordnet und um eine Schwenkachse relativ zu dem Einlasstrakt 15 verschwenkbar ist. Dabei ist die Klappe 39 stromab des Verdichterrads 33 beziehungsweise stromab der Verbindungsstelle V2 und stromab des Verdichterrads 25 des Verdichters 23 sowie stromauf der Zylinder 1 bis 4, insbesondere stromauf des Luftsammlers 28 und ganz insbesondere des Ladungskühlers 26 angeordnet.
Die elektronische Recheneinrichtung 38 ist beispielsweise dazu ausgebildet, den Elektromotor 34 anzusteuern und dadurch zu betreiben, das heißt beispielsweise zu steuern oder zu regeln. Alternativ oder zusätzlich ist die elektronische Recheneinrichtung 38 dazu ausgebildet, einen in 1 besonders schematisch dargestellten Antrieb 40 anzusteuern und dadurch zu betreiben, das heißt zu steuern oder zu regeln. Dabei ist die Klappe 39 mittels des Antriebs 40 antreibbar und somit relativ zu dem Einlasstrakt 15 um die Schwenkachse verschwenkbar. Ferner ist erkennbar, dass das Verdichterrad 33 von dem Elektromotor 34 antreibbar und dadurch um eine Drehachse, insbesondere relativ zu dem Einlasstrakt 15, drehbar ist. Der Antrieb 40 ist beispielsweise ein elektrischer Antrieb. Insbesondere kann der Antrieb 40 ein weiterer Elektromotor sein, mittels welchem die Klappe 39, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie, antreibbar und dadurch bewegbar beziehungsweise verschwenkbar ist. Insbesondere kann der weitere Elektromotor einen weiteren Stator und einen weiteren Rotor umfassen, welcher von einem weiteren Stator antreibbar und dadurch um eine weitere Maschinendrehachse relativ zu dem weiteren Stator drehbar ist. Dabei kann beispielsweise die Klappe 39 von dem weiteren Rotor angetrieben werden, indem der weitere Rotor von dem weiteren Stator angetrieben wird.
Insgesamt ist erkennbar, dass der Elektromotor 34 und der Antrieb 40 eine jeweilige Aktoreinrichtung beziehungsweise ein jeweiliger Aktor sind, wobei mittels des jeweiligen Aktors das Verdichterrad 33 beziehungsweise die Klappe 39 antreibbar und dadurch, insbesondere relativ zu dem Einlasstrakt 15, bewegbar ist. Durch Antreiben beziehungsweise Bewegen des Verdichterrads 33 wird dieses gedreht, und durch Antreiben beziehungsweise Bewegen der Klappe 39 wird diese beispielsweise verschwenkt. Durch Ansteuern des jeweiligen Aktors, das heißt des Elektromotors 34 beziehungsweise Antriebs 40, kann über den jeweiligen Aktor eine Bewegung des Verdichterrads 33 beziehungsweise der Klappe 39 bewirkt werden, sodass die elektronische Recheneinrichtung 38 durch Ansteuern des jeweiligen Aktors das Verdichterrad 33 drehen beziehungsweise die Klappe 39 verschwenken kann. Ferner ist erkennbar, dass das Verdichterrad 33, der Elektromotor 34, die Klappe 39, der Antrieb 40 sowie gegebenenfalls die Recheneinrichtung 38 Bestandteile einer mit 53 bezeichneten Stelleinrichtung sind beziehungsweise die Stelleinrichtung 53 bilden. Die Stelleinrichtung 53 ist dabei zumindest teilweise in dem Einlasstrakt 15 angeordnet, da das Verdichterrad 33 beziehungsweise die Klappe 39 der Stelleinrichtung 53 in dem Einlasstrakt 15 angeordnet ist.
Im Folgenden wird anhand von 1 ein Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung 9 beschrieben, wobei durch das Verfahren ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Antriebseinrichtung 9 und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisiert werden kann. Bei dem Verfahren werden, insbesondere während des befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors 10, mittels der Stelleinrichtung 53 gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern 1 bis 4 der Zylinderbank 11 und/oder mittelbar zwischen den Zylindern 5 bis 8 der Zylinderbank 12 bewirkt. Mit anderen Worten ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass, insbesondere während des befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors 10, mittels der Stelleinrichtung 53 gezielt Füllungsunterschiede zwischen zumindest zwei der Zylinder 1 bis 8 des Verbrennungsmotors 10 bewirkt werden. Zum gezielten Bewirken der Füllungsunterschiede wird der jeweilige Aktor von der elektronischen Recheneinrichtung 38 angesteuert, sodass mittels des jeweiligen Aktors das Verdichterrad 33 beziehungsweise die Klappe 39 gezielt angetrieben und somit gezielt derart bewegt wird, dass die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden. Insbesondere wird das Verdichterrad 33 beziehungsweise die Klappe 39 mittels des jeweiligen Aktors gezielt pulsiert betrieben. Durch das gezielte Antreiben und das daraus resultierende, gezielte Bewegen des Verdichterrads 33 beziehungsweise der Klappe 39 werden beispielsweise in dem Einlasstrakt 15 gezielt Druckpulsationen erzeugt, wodurch die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden. Beispielsweise werden die Füllungsunterschiede derart gezielt bewirkt, dass gezielt die 0,5te Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der 0,5ten Motorordnung auftreten. Hierdurch kann beispielsweise, insbesondere bei geringen Lasten, ein für V8-Motoren charakteristisches beziehungsweise identitätsstiftendes Blubbern des Verbrennungsmotors 10 erzeugt werden, sodass sich ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten darstellen lässt.
In Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass die Antriebseinrichtung 9 beziehungsweise der Verbrennungsmotor 10 bankübergreifende Abgaskrümmer 41, 42, 43 und 44 aufweist, mittels welcher ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann. Dabei ist der auch als bankübergreifender Abgaskrümmer, Abgaskrümmer oder einfach als Krümmer bezeichnete, bankübergreifende Abgaskrümmer 41 fluidisch mit dem Zylinder 1 der Zylinderbank 11 und fluidisch mit dem Zylinder 6 der Zylinderbank 12 verbunden, sodass das Abgas aus den Zylindern 1 und 6 in dem beziehungsweise durch den Abgaskrümmer 41 zusammengefasst wird beziehungsweise ist. Der bankübergreifende Abgaskrümmer 42 ist fluidisch mit dem Zylinder 3 der Zylinderbank 11 und fluidisch mit dem Zylinder 5 der Zylinderbank 12 verbunden, sodass in dem beziehungsweise durch den Abgaskrümmer 42 das Abgas aus den Zylinder 3 und 5 zusammengefasst beziehungsweise zusammengeführt ist oder wird. Der bankübergreifende Abgaskrümmer 43 ist fluidisch mit dem Zylinder 2 der Zylinderbank 11 und fluidisch mit dem Zylinder 8 der Zylinderbank 12 verbunden, sodass das Abgas aus den Zylindern 2 und 8 in dem beziehungsweise durch den Abgaskrümmer 43 zusammengefasst beziehungsweise zusammengeführt wird. Schließlich ist der Abgaskrümmer 44 fluidisch mit dem Zylinder 4 der Zylinderbank 11 und fluidisch mit dem Zylinder 7 der Zylinderbank 12 verbunden, sodass das Abgas aus den Zylindern 4 und 7 durch den beziehungsweise in dem Abgaskrümmer 44 zusammengefasst beziehungsweise zusammengeführt wird. Die Abgaskrümmer 41 und 44 münden beispielsweise in einen den Abgaskrümmern 41 und 44 gemeinsames Abgasrohr, in welchem schließlich das Abgas aus den Zylindern 1, 4, 6 und 7 zusammengeführt beziehungsweise zusammengefasst wird. Die Abgaskrümmer 42 und 43 münden beispielsweise in einen den Abgaskrümmern 42 und 43 gemeinsames zweites Abgasrohr, in welchem schließlich beispielsweise das Abgas aus den Zylinder 2, 3 ,5 und 8 zusammengefasst beziehungsweise zusammengeführt wird.
Anhand der oben genannten Zündreihenfolge ist erkennbar, dass beispielsweise innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Zylinder 6 unmittelbar nach dem Zylinder 8 und der Zylinder 1 unmittelbar nach dem Zylinder 2 gezündet wird, wobei die Zylinder 6 und 8 Zylinder derselben Zylinderbank 12 und die Zylinder 1 und 2 Zylinder derselben Zylinderbank 11 sind. Kämen nun keine bankübergreifenden Krümmer (BÜK) zum Einsatz, sodass beispielsweise das Abgas aus den Zylindern 1 bis 4 in einem ersten Krümmer und das Abgas aus den Zylindern 5 bis 8 in einem zweiten Krümmer zusammengeführt würde, so würden sich die Zylinder 8 und 6 beziehungsweise 2 und 1 gegenseitig, insbesondere bei einem jeweiligen Ausschieben des Abgases aus dem jeweiligen Zylinder 8, 6, 2 und 1 in den jeweiligen Krümmer, beeinträchtigen, wodurch es zu unterschiedlichen Füllungen dieser Zylinder innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels des Verbrennungsmotors 10 käme. Eine solche gegenseitige Beeinträchtigung von Zylindern kann nun durch den Einsatz von bankübergreifenden Krümmern vermieden werden. Eine grundsätzlich gewünschte Funktion des jeweiligen bankübergreifenden Krümmers besteht somit darin, eine Vergleichmäßigung der Zylinder 1 bis 8 insbesondere im Hinblick auf eine jeweilige Füllung des jeweiligen Zylinders 1 bis 8 herbeizuführen. Mit anderen Worten ist der bankübergreifende Krümmer eine Maßnahme, um die Zylinder 1 bis 8 zu vergleichmäßigen, insbesondere im Hinblick auf jeweilige Füllungen der Zylinder 1 bis 8, sodass durch den Einsatz der bankübergreifenden Krümmer insbesondere dann, wenn ein gezieltes Bewirken von Füllungsunterschieden zwischen den Zylindern 1 bis 8 unterbleibt, zumindest im Wesentlichen gleiche Füllungen der Zylinder 1 bis 8 realisiert werden können. Solche gleichen Füllungen der Zylinder 1 bis 8 wirken sich insbesondere bei hohen Lasten und insbesondere bei Volllast des Verbrennungsmotors 10 aus, sodass insbesondere bei hohen Lasten ein besonders effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors 10 realisiert werden kann. Insbesondere wird der jeweilige bankübergreifende Krümmer derart mit jeweiligen Zylindern des Verbrennungsmotors 10 fluidisch verbunden, dass in dem jeweiligen bankübergreifenden Krümmer stets das Abgas aus den Zylindern zusammengeführt wird, welche nicht unmittelbar aufeinanderfolgend gezündet werden. Dadurch kann insbesondere bei hohen Lasten des Verbrennungsmotors 10 ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer und emissionsarmer Betrieb realisiert werden.
Durch den Einsatz der bankübergreifenden Krümmer fallen jedoch im Campbell-Diagramm ungerade Motorordnungen, die halbe Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der halben Motorordnung zumindest nahezu vollständig weg. Dies kann dazu führen, dass der Verbrennungsmotor 10 das für V8-Motoren charakteristische Blubbern nicht aufweist, obwohl der Verbrennungsmotor 10 als ein V8-Motor ausgebildet ist. Insbesondere kann das charakteristische V8-Blubbern entfallen, obwohl die Kurbelwelle beispielsweise als sogenannte Cross-Plane-Kurbelwelle, das heißt als in der Draufsicht kreuzförmige Kurbelwelle ausgebildet ist. Dabei macht der bankübergreifende Krümmer die Cross-Plane-Kurbelwelle auf der Auslassseite des Verbrennungsmotors 10 geräuschtechnisch zu einer Flat-Plane-Kurbelwelle, ohne die schwingungstechnischen Nachteile der Flat-Plane-Kurbelwelle aufgrund freier Massenkräfte.
Die Zylinderbänke 11 und 12 sind beispielsweise zumindest im Wesentlichen V-förmig angeordnet und bilden somit eine V-Form beziehungsweise ein V. Vorzugsweise sind die Abgasturbolader 17 und 18 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, innerhalb des V angeordnet, wodurch die bankübergreifenden Krümmer besonders vorteilhaft zum Einsatz kommen können. Sind die bankübergreifenden Krümmer vorteilhaft ausgelegt und vorteilhaft verbunden, so treten im Campbell-Diagramm zumindest nahezu ausschließlich die zweite Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der zweiten Motorordnung auf. Halbe und ungerade Motorordnungen treten nicht auf. Da es nun jedoch im Rahmen des Verfahrens vorgesehen ist, mittels der Stelleinrichtung 53 gezielt Füllungsunterschiede zwischen zumindest zwei der Zylinder 1 bis 8 zu bewirken, kann ein besonders breites und interessantes Spektrum erzeugt werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten des Verbrennungsmotors 10, insbesondere ein besonders emotionaler und hochwertiger Klang des Verbrennungsmotors 10 realisiert werden kann.
Vorzugsweise werden die Füllungsunterschiede die mittels der Stelleinrichtung 53 derart bewirkt, dass gezielt die 0,5te Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der 0,5ten Motorordnung in dem Campbell-Diagramm entstehen. Alternativ oder zusätzlich werden die Füllungsunterschiede mittels der Stelleinrichtung 53 gezielt derart bewirkt, dass ungerade Motorordnungen in dem Campbell-Diagramm entstehen. Insbesondere kann darunter verstanden werden, dass Schwingungen beziehungsweise Geräusche 0,5ter Motorordnung und ganzzahliger Vielfacher der 0,5ten Motorordnung beziehungsweise Schwingungen beziehungsweise Geräusche der ersten Motorordnung und ganzzahliger Vielfacher der ersten Motorordnung entstehen. Hierdurch kann ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten dargestellt werden.
Insgesamt ist erkennbar, dass dem Verfahren die Idee zugrunde liegt, trotz der Verwendung der bankübergreifenden Krümmer und trotz der grundsätzlich vorgesehenen Funktion der bankübergreifenden Krümmer, eine möglichst gleichmäßige Füllung der Zylinder 1 bis 8 zu realisieren, dieser grundsätzlich gewünschten Funktion der bankübergreifenden Krümmer entgegenzuwirken und dabei gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern 1 bis 8 zu bewirken.
Zum gezielten Bewirken der Füllungsunterschiede wird beispielsweise wenigstens einer der Zylinder 1 bis 8 mit einem ersten Ladedruck aufgeladen, wobei wenigstens ein zweiter der Zylinder mit einem gegenüber dem ersten Ladedruck unterschiedlichen zweiten Ladedruck aufgeladen wird, insbesondere innerhalben desselben Arbeitsspiels. Zum Bewirken der Füllungsunterschiede wird beispielsweise mittels der Klappe 39 beziehungsweise mittels des Verdichterrads 33 gezielt eine Pulsation, insbesondere eine Druckpulsation, in dem Einlasstrakt 15 eingestellt, sodass es gezielt zu einer Füllungsungleichverteilung über die Zylinder, vorzugsweise derselben Zylinderbank 11 beziehungsweise 12 hinweg, kommt. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass im Rahmen des Verfahrens Füllungsunterschiede zwischen wenigstens zwei Zylindern derselben Zylinderbank 11 beziehungsweise 12 bewirkt werden.
Des Weiteren liegt dem Verfahren die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gewünschte Funktion des bankübergreifenden Krümmers vor allem oder zumindest nahezu ausschließlich bei hohen Lasten und insbesondere bei Volllast positiv auswirkt, da gerade bei hohen Lasten beziehungsweise bei Volllast gleiche Füllungen der Zylinder 1 bis 8 vorteilhaft sind. Ungleiche Füllungen der Zylinder 1 bis 8 bei niedrigen Lasten, das heißt bei Teillast wirken sich nicht negativ und insbesondere nicht so negativ wie ungleiche Füllungen bei Volllast aus, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors 10 realisiert werden kann, obwohl die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Füllungsunterschiede nur bei Teillast, das heißt in einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 10 bewirkt werden. Bei demgegenüber höheren Lasten beziehungsweise bei Volllast unterbleibt ein gezieltes Bewirken von Füllungsunterschieden zwischen den Zylindern 1 bis 8. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass bei hohen Lasten beziehungsweise bei Volllast eine Gleichverteilung der Zylinder 1 bis 8 im Hinblick auf deren Füllungen durchgeführt wird.
Die Druckpulsationen zum gezielten Bewirken der Füllungsunterschiede werden beispielsweise mittels des Verdichterrads 33 und/oder mittels der Klappe 39 bewirkt, indem das Verdichterrad 33 mittels des Elektromotors 34 beziehungsweise die Klappe 39 mittels Antriebs 40 angetrieben wird. Die Druckpulsationen sind Druckschwankungen, welche zu ungleichen Füllungen der Zylinder 1 bis 8 und somit zu Füllungsunterschieden der Zylinder 1 bis 8 führen. Durch das Verfahren wird eine gezielte Asymmetrie zwischen den Zylindern 1 bis 8 in Hinblick auf deren Füllungen geschaffen, wodurch der eigentlichen Funktion des bankübergreifenden Krümmers, der eigentlich eine Symmetrie zwischen den Zylindern 1 bis 8 im Hinblick auf deren Füllungen schaffen soll, entgegengewirkt wird.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Antriebseinrichtung 9. Während bei der ersten Ausführungsform bezogen auf die Zylinderbänke 11 und 12 ausschließlich der Zylinderbank ein elektrischer Verdichter in Form des elektrischen Verdichters 32 zugeordnet ist, während der Zylinderbank 12 kein elektrischer Verdichter zugeordnet ist, ist bei der zweiten Ausführungsform auch der Zylinderbank 12 ein weiterer, zusätzlich zu dem elektrischen Verdichter 32 vorgesehener elektrischer Verdichter 45 zugeordnet. Dabei können die vorherigen und folgenden Ausführungen zu dem elektrischen Verdichter 32 ohne weiteres auch auf den elektrischen Verdichter 45 übertragen werden und umgekehrt. Demzufolge umfasst der elektrische Verdichter 45 ein Verdichterrad 46, welches in dem Einlasstrakt 15 angeordnet ist. Außerdem umfasst der elektrische Verdichter 45 einen Elektromotor 47, welcher eine Aktoreinrichtung beziehungsweise ein Aktor sein kann. Somit kann alternativ oder zusätzlich der Elektromotor 47 von der elektronischen Recheneinrichtung 38 angesteuert werden, um das Verdichterrad 46 gezielt anzutreiben und somit gezielt zu bewegen, um dadurch Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern 5 bis 8 der Zylinderbank 12 und/oder den Zylindern 1 bis 4 der Zylinderbank 11 gezielt zu bewirken. Dabei sind das Verdichterrad 25 des Verdichters 24 und das Verdichterrad 46 des elektrischen Verdichters 45 seriell zueinander geschaltet beziehungsweise betreibbar.
Dabei ist auch dem Verdichterrad 46 eine Umgehungseinrichtung 48 mit einer Umgehungsleitung 49 zugeordnet. Die Umgehungsleitung 49 ist an einer dritten Verbindungsstelle V3 und an einer vierten Verbindungsstelle V4 fluidisch mit dem Einlasstrakt 15 verbunden, wobei die dritte Verbindungsstelle V3 stromab des Verdichterrads 25 des Verdichterrads 24 und stromauf des Verdichterrads 46 angeordnet ist. Die Verbindungsstelle V4 ist stromab des Verdichterrads 46 und stromauf der Zylinder 5 bis 8, insbesondere des Luftsammlers 29 und ganz insbesondere des Ladekühlers 27, angeordnet. Dadurch kann mittels der Umgehungseinrichtung 49 zumindest ein Teil der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft an der Verbindungsstelle V3 aus dem Einlasstrakt 15 abgezweigt und in die Umgehungsleitung 49 eingeleitet werden, wobei die an der Verbindungsstelle V3 abgezweigte und in die Umgehungsleitung 49 eingeleitete Luft das Verdichterrad 46 umgeht um demzufolge nicht mittels des Verdichterrads 46 verdichtet wird. Die die Umgehungsleitung 49 durchströmende und somit das Verdichterrad 46 umgehende Luft kann an der Verbindungsstelle V4 aus der Umgehungsleitung 49 ausströmen und wieder in den Einlasstrakt 15 einströmen. Somit ist das Verdichterrad 46 mittels der beziehungsweise über die Umgehungsleitung 49 von zumindest einem Teil der den Einlasstrakt 15 durchströmenden Luft umgehbar. Dabei umfasst auch die Umgehungseinrichtung 48 ein in der Umgehungsleitung 49 angeordnetes Rückschlagventil 50, welches in Richtung der Verbindungsstelle V4 öffnet und in Richtung der Verbindungsstelle V3 schließt beziehungsweise sperrt.
Schließlich zeigt 4 eine dritte Ausführungsform der Antriebseinrichtung 9. Die dritte Ausführungsform entspricht im Grunde der ersten Ausführungsform beziehungsweise geht von der ersten Ausführungsform aus, mit dem Unterschied, dass der elektrische Verdichter 32 beiden Zylinderbänken 11 und 12 und beiden Abgasturboladern 17 und 18 zugeordnet ist, sodass beispielsweise das Verdichterrad 33 sowohl bezüglich des Verdichterrads 25 des Verdichters 23 als auch bezüglich des Verdichterrads 25, des Verdichters 24 seriell beziehungsweise in Reihe angeordnet oder geschaltet oder betreibbar ist. Mit anderen Worten ist das Verdichterrad 33 sowohl zu dem Verdichterrad 25 des Verdichters 23 als auch zu dem Verdichterrad 25 des Verdichters 24 seriell beziehungsweise in Reihe angeordnet, geschaltet oder betreibbar. Während bei der ersten Ausführungsform bezogen auf die Zylinder 1 bis 8 ausschließlich die Zylinder 1 bis 4 mit mittels des Verdichterrads 33 mit verdichteter Luft versorgt werden können, können bei der dritten Ausführungsform sowohl die Zylinder 1 bis 4 der Zylinderbank 11 als auch die Zylinder 5 bis 8 der Zylinderbank 12 mit mittels des Verdichterrads 33 verdichteter Luft versorgt werden. Hierzu kann über eine Zuführleitung 51 zumindest ein erster Teil der mittels des Verdichterrads 25 des Verdichters 23 verdichteten Luft und/oder zumindest ein zweiter Teil der mittels des Verdichterrads 25 des Verdichters 24 verdichteten Luft zu einer zweiten Zuführleitung 52 geführt und in die zweite Zuführleitung 52 eingeleitet werden. Die die Zuführleitung 52 durchströmende Luft wird mittels der Zuführleitung 52 zu dem Verdichterrad 33 geleitet und mittels des Verdichterrads 33, insbesondere nochmals, verdichtet. Die Zuführleitung 51 ist somit eine Verbindungsleitung, über welche das Verdichterrad 33 sowohl mit mittels des Verdichterrads 25 des Verdichters 23 als auch mit mittels des Verdichterrads 25 des Verdichters 24 verdichtete Luft versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird.
Von dem Verdichterrad 33 kann die mittels des Verdichterrads 33 verdichtete Luft sowohl zu den Zylindern 1 bis 4 als auch zu den Zylinder 5 bis 8 strömen. Die von dem Verdichterrad 33 kommende und mittels des Verdichterrads 33 verdichtete Luft strömt auf ihrem Weg zu den und in die Zylinder 1 bis 4 zunächst durch den Ladeluftkühler 26 und dann durch den Luftsammler 28 und strömt dann in den Zylinder 1 bis 4 ein. Die von dem Verdichterrad 33 kommende und mittels des Verdichterrads 33 verdichtete Luft strömt auf ihrem Weg zu den und in die Zylinder 5 bis 8 zunächst durch den Ladeluftkühler 27 und dann durch den Luftsammler 29 und strömt dann in die Zylinder 5 bis 8 ein.
Aus den Figuren ist erkennbar, dass die Klappe 39 zum Erzeugen der Druckpulsationen und somit der Füllungsunterschiede stromab des Verdichterrads 33 des elektrischen Verdichters 32 angeordnet ist. Ferner ist die Klappe 39 stromab des jeweiligen Verdichterrads 25 angeordnet, insbesondere auch dann, wenn der jeweilige Abgasturbolader 17 beziehungsweise 18 als ein elektrischer Abgasturbolader ausgebildet ist und/oder der elektrische Verdichter 32 entfällt. Bei dem jeweiligen Abgasturbolader kann dann das Verdichterrad 25 von einem Elektromotor angetrieben werden.
Bezugszeichenliste

1: Zylinder
2: Zylinder
3: Zylinder
4: Zylinder
5: Zylinder
6: Zylinder
7: Zylinder
8: Zylinder
9: Antriebseinrichtung
10: Verbrennungsmotor
11: Zylinderbank
12: Zylinderbank
13: Abtriebsseite
14: Seite
15: Einlasstrakt
16: Luftfilter
17: Abgasturbolader
18: Abgasturbolader
19: Abgastrakt
20: Turbine
21: Turbine
22: Turbinenrad
23: Verdichter
24: Verdichter
25: Verdichter
26: Ladeluftkühler
27: Ladeluftkühler
28: Luftsammler
29: Luftsammler
30: Drosselklappe
31: Drosselklappe
32: elektrischer Verdichter
33: Verdichterrad
34: Elektromotor
35: Umgehungseinrichtung
36: Umgehungsleitung
37: Ventilelement
38: elektronische Recheneinrichtung
39: Klappe
40: Antrieb
41: Abgaskrümmer
42: Abgaskrümmer
43: Abgaskrümmer
44: Abgaskrümmer
45: elektrischer Verdichter
46: Verdichterrad
47: Elektromotor
48: Umgehungseinrichtung
50: Ventilelement
51: Zuführleitung
52: Zuführleitung
53: Stelleinrichtung
54: Pfeil
V1: Verbindungsstelle
V2: Verbindungsstelle
V3: Verbindungsstelle
V4: Verbindungsstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012113038 A1 [0002]
DE 10258095 B3 [0002]
DE 102016100542 A1 [0003]
AT 391028 B [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (9) eines Kraftfahrzeugs, dessen Antriebseinrichtung (9) einen wenigstens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) aufweisenden Verbrennungsmotor (10) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen Einlasstrakt (15) umfasst, welcher von den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) zuzuführender Luft durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass während eines befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors (10) mittels einer in dem Einlasstrakt (15) angeordneten Stelleinrichtung (53) gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) bewirkt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllungsunterschiede derart gezielt bewirkt werden, dass gezielt die 0,5te Motorordnung und ganzzahlige Vielfache der 0,5ten Motorordnung auftreten.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (53) wenigstens einen Aktor (34, 40) umfasst, mittels welchem die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (53) wenigstens ein in dem Einlasstrakt (15) angeordnetes Ventilelement (39) umfasst, welches mittels des Aktors (34, 40) gezielt derart angetrieben wird, dass gezielt die Füllungsunterschiede bewirkt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als das Ventilelement (39) eine Klappe (39) verwendet wird, welche durch das gezielte Antreiben um eine Schwenkachse verschwenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (53) wenigstens ein in dem Einlasstrakt (15) angeordnetes Verdichterrad (33) umfasst, welches mittels des Aktors (34, 40) gezielt derart angetrieben wird, dass gezielt die Füllungsunterschiede bewirkt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (34, 40) wenigstens einen Elektromotor (34, 40) aufweist, mittels welchem die Füllungsunterschiede gezielt bewirkt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllungsunterschiede in einem ersten Betriebszustand gezielt bewirkt werden, in welchem der Verbrennungsmotor (10) mit wenigstens einer ersten Last betrieben wird, wobei in einem zweiten Betriebszustand, in welchem der Verbrennungsmotor (10) mit einer gegenüber der ersten Last größeren zweiten Last, insbesondere mit Volllast, betrieben wird, ein gezieltes Bewirken von Füllungsunterschieden zwischen den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) unterbleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10) eine erste Zylinderbank (11) mit mehreren ersten der Zylinder (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), eine zweite Zylinderbank (12) mit mehreren zweiten der Zylinder (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) und wenigstens einen Abgaskrümmer (41) aufweist, welcher sowohl mit wenigstens einem der ersten Zylinder (1) der ersten Zylinderbank (11) als auch mit wenigstens einem der zweiten Zylinder (6) der zweiten Zylinderbank (12) fluidisch verbunden ist.
Antriebseinrichtung (9) für ein Kraftfahrzeug, mit einem wenigstens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) aufweisenden Verbrennungsmotor (10) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, und mit einem einen Einlasstrakt (15), welcher von den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) zuzuführender Luft durchströmbar ist, gekennzeichnet durch eine in dem Einlasstrakt (15) angeordnete Stelleinrichtung (53), welche dazu ausgebildet ist, während eines befeuerten Betriebs des Verbrennungsmotors (10) gezielt Füllungsunterschiede zwischen den Zylindern (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) zu bewirken.
Kraftfahrzeug, mit einer Antriebseinrichtung (9) nach Anspruch 10.