DE102019113499A1 - Verfahren zum Betreiben einer Wassereinspritzvorrichtung und Wassereinspritzvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Wassereinspritzvorrichtung und Wassereinspritzvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wassereinspritzvorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs (100). Mittels einer Wassereinspritzeinrichtung (3) wird Wasser in die Brennkraftmaschine (2) eingespritzt. Abhängig von einer Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wird eine maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) angepasst. Dabei wird die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) auch abhängig von einer Kühlwasser- und/oder einer Öltemperatur der Brennkraftmaschine (2) und/oder zeitabhängig angepasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und eine solche Wassereinspritzvorrichtung. Mittels wenigstens einer Wassereinspritzeinrichtung wird wenigstens zeitweise Wasser in die Brennkraftmaschine eingespritzt. Abhängig von einer Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wird wenigstens eine maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine angepasst.
  • Es ist bekannt geworden, Kraftfahrzeuge mit einer Wassereinspritzung auszustatten, um zum Beispiel Emissionen und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren oder um die Leistung zu steigern. Dabei kann das Wasser der Ansaugluft im Ansaugkanal zugeführt werden oder direkt in den Brennraum eingespritzt werden.
  • Allerdings kann es zu einer Beeinträchtigung der Funktionsweise der Brennkraftmaschine kommen, wenn für die Wassereinspritzung nicht ausreichend Wasser zur Verfügung steht. Daher ist beispielsweise durch die DE 10 2015 208 480 A1 bekannt geworden, die Leistung der Brennkraftmaschine zu reduzieren, wenn die benötigte Wassermenge nicht ausreicht. Das ist oft bei niedrigen Temperaturen bzw. bei Frost der Fall, wenn das Wasser im Vorratsbehälter gefroren ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Wassereinspritzung zu verbessern und insbesondere auch dann einen zuverlässigen und sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, wenn die Verfügbarkeit des Wassers für die Wassereinspritzung eingeschränkt ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 11. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben einer Wassereinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Mittels wenigstens einer Wassereinspritzeinrichtung wird wenigstens zeitweise Wasser in die Brennkraftmaschine eingespritzt. Abhängig von einer Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wird wenigstens eine maximal abrufbare Leistungseigenschaft, insbesondere das maximal abrufbare Drehmoment und/oder die maximal abrufbare Leistung und/oder die maximal abrufbare Drehzahl, der Brennkraftmaschine angepasst. Dabei wird die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine, insbesondere zusätzlich zu der Verfügbarkeit des Wassers für die Wassereinspritzung, auch abhängig von einer Motor- Kühlwasser- und/oder Öltemperatur der Brennkraftmaschine und/oder zeitabhängig angepasst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bietet die Berücksichtigung der Kühlwassertemperatur oder der Öltemperatur oder der Zeit bei der Anpassung der maximal abrufbaren Leistungseigenschaft bzw. der Wassereinspritzung ab einem bestimmten möglichen Wasserdurchfluss. Durch die Berücksichtigung dieser Parameter kann die Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine besonders gezielt an das zur Verfügung stehende Wasser der Wassereinspritzvorrichtung angepasst werden. Dadurch ist trotz einer nur beschränkt zur Verfügung stehenden Wassermenge ein besonders günstiger Betriebszustand der Brennkraftmaschine erzielbar. So ist beispielsweise im Winter, wenn das Wasser gefroren ist und aufgetaut werden muss, ein besonders emissionsarmer oder auch relativ leistungsstarker Betrieb unter Ausnutzung der dann möglichen Grenzen der Brennkraftmaschine möglich.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter der abrufbaren Leistungseigenschaft insbesondere auch eine unter den vorliegenden Betriebsbedingungen zulässige Leistungseigenschaft verstanden.
  • Insbesondere wird die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine reduziert bzw. eingeschränkt, wenn die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur unterhalb wenigstens eines Schwellenwertes liegt. Insbesondere wird die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine reduziert bzw. eingeschränkt, wenn wenigstens ein vorbestimmter Zeitpunkt noch nicht erreicht ist und/oder wenn wenigstens eine vorbestimmte Zeitspanne noch nicht abgelaufen ist. Die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine kann auch reduziert bzw. eingeschränkt werden, wenn die Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers unterhalb wenigstens eines Schwellenwertes liegt. Die maximal abrufbare Leistungseigenschaft kann auch reduziert bzw. eingeschränkt werden, wenn wenigstens ein weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine einen Schwellenwert nicht erreicht oder erreicht. Das Reduzieren der Leistungseigenschaft unter Berücksichtigung solcher Parameter ermöglicht einen besonders vorteilhaften Betrieb der Brennkraftmaschine insbesondere auch dann, wenn die Wassereinspritzung nur eingeschränkt zur Verfügung steht.
  • Die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine wird insbesondere erhöht bzw. freigegeben, wenn die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur wenigstens einen Schwellenwert erreicht und/oder wenn wenigstens ein vorbestimmter Zeitpunkt erreicht ist und/oder wenn wenigstens eine vorbestimmte Zeitspanne noch nicht abgelaufen ist. Die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine kann auch erhöht bzw. freigegeben werden, wenn die Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wenigstens einen Schwellenwert erreicht und/oder wenn wenigstens ein weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wenigstens einen Schwellenwert erreicht oder nicht erreicht. Durch eine solche Leistungsfreigabe kann die Brennkraftmaschine besonders vorteilhaft betrieben werden.
  • Vorzugsweise betrifft die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine wenigstens eine der folgenden Kenngrößen: Leistung, Drehmoment, Drehzahl. Die maximal abrufbare Leistungseigenschaft kann auch wenigstens eine andere für Brennkraftmaschine charakteristische Kenngröße betreffen. Vorzugsweise wird die maximal abrufbare Leistungseigenschaft wenigstens durch wenigstens eine Reduzierung bzw. Beschränkung der Leistung und/oder des Drehmoments und/oder der Drehzahl reduziert bzw. eingeschränkt. Vorzugsweise wird die maximal abrufbare Leistungseigenschaft wenigstens durch wenigstens eine Erhöhung bzw. Freigabe der Leistung und/oder des Drehmoments und/oder der Drehzahl erhöht bzw. freigegeben.
  • Es ist möglich, dass eine Maximalleistung und/oder ein Maximaldrehmoment und/oder eine Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine freigegeben wird, wenn die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur wenigstens einen Schwellenwert erreicht und/oder wenn wenigstens ein vorbestimmter Zeitpunkt erreicht ist und/oder wenn die Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers unterhalb eines Schwellenwertes liegt. Insbesondere wird darunter eine für einen Dauerbetrieb vorgesehene Maximalleistung und/oder Maximaldrehzahl und/oder für einen Dauerbetrieb vorgesehenes Maximaldrehmoment verstanden. Die Maximalleistung und/oder das Maximaldrehmoment und/oder die Maximaldrehzahl können auch freigegeben werden, wenn wenigstens ein weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wenigstens einen Schwellenwert erreicht oder nicht erreicht.
  • Es ist bevorzugt, dass die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine bspw. mit mindestens einem Abgasturbolader mittels wenigstens einer Ladedruckeinstellung angepasst wird. Insbesondere wird die maximal abrufbare Leistungseigenschaft über eine Ladedruckbegrenzung eingeschränkt bzw. über eine Verringerung des Ladedrucks reduziert. Insbesondere erfolgt dazu eine Ansteuerung bzw. Regelung wenigstens eines Bypassventils und beispielsweise eines Wastegates eines Laders und mindestens eines Turboladers. Insbesondere ist das Bypassventil dazu wenigstens teilweise offen eingestellt bzw. geregelt. Möglich sind auch andere oder zusätzliche Arten der Ladedruckregelung, bspw. einer variablen Turbinengeometrie. Die maximal abrufbare Leistungseigenschaft wird insbesondere über eine Freigabe des Ladedrucks freigegeben bzw. durch eine Ladedruckerhöhung unter Berücksichtigung bzw. Einstellung anderer Parameter (z.B. Zündwinkel, Nockenwellenpositionen, etc.) erhöht. Ein solches Einstellen des Ladedrucks bietet eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Anpassung der Leistungseigenschaft.
  • Des Weiteren können weitere Motorbetriebsparameter zur Einstellung und Anpassung der Brennkraftmaschine hinsichtlich einer maximal abrufbaren Leistungsabgabe innerhalb der Grenzbetriebsbedingungen herangezogen werden.
  • Es ist möglich, dass die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine auch abhängig von einem Gemischverhältnis angepasst wird. Aber es wird vorzugsweise eine unzureichende Verfügbarkeit des Wassers nicht durch eine Anfettung des Gemisches kompensiert. Möglich ist aber auch, dass eine unzureichende Verfügbarkeit des Wassers durch eine Anfettung des Gemisches wenigstens zeitweise kompensiert wird, um die Brennkraftmaschine vor Schäden durch Überhitzung zu schützen.
  • In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass eine Durchflussmenge und/oder eine Temperatur und/oder ein Druck des Wassers und/oder ein Wasserfüllstand im Wassertank erfasst wird und/oder zur Bestimmung der Verfügbarkeit des Wassers herangezogen wird. Insbesondere wird abhängig von der Durchflussmenge und/oder dem Druck und/oder der Temperatur des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers die maximal abrufbare Leistungseigenschaft angepasst. Zur Bestimmung der Verfügbarkeit des Wassers können auch andere Parameter herangezogen werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine fortlaufend und vorzugsweise schrittweise angepasst. Durch die wiederholte Anpassung kann die Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine stets optimal an die Betriebsbedingungen und die zur Verfügung stehende Wassereinspritzung angepasst werden. So kann beispielsweise jederzeit ein besonders emissionsarmer oder besonders leistungsstarker Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht werden. Insbesondere erfolgt je nach Verfügbarkeit des Wassers und/oder in Abhängigkeit der Kühlwassertemperatur und/oder der Öltemperatur und/oder zeitabhängig eine fortlaufende und vorzugsweise schrittweise Anpassung der maximal abrufbaren Leistungseigenschaft. Insbesondere erfolgt je nach Verfügbarkeit des Wassers und/oder Kühlwasser- und/oder Öltemperatur und/oder Zeit eine Erhöhung und/oder Reduzierung der maximal abrufbaren Leistungseigenschaft. Die fortlaufende Anpassung kann auch stufenlos sein.
  • In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass wenigstens eine Information über die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine in wenigstens einer Anzeigeeinrichtung insbesondere für den Fahrer angezeigt wird. Das hat den Vorteil, dass der Fahrer über Veränderungen der Leistungseinstellung informiert ist und beispielsweise nicht von einer Leistungsreduzierung oder Leistungserhöhung überrascht wird. Insbesondere wird in der Anzeigeeinrichtung wenigstens ein Hinweis eingeblendet, dass die abrufbare Leistungseigenschaft reduziert und/oder eingeschränkt ist oder wird. Insbesondere wird in der Anzeigeeinrichtung mit zeitlichem Vorlauf wenigstens ein Hinweis eingeblendet, dass die abrufbare Leistungseigenschaft erhöht bzw. freigegeben wird. Insbesondere wird in der Anzeigeeinrichtung wenigstens ein Hinweis eingeblendet, dass eine Maximalleistung und/oder ein Maximaldrehmoment und/oder eine Maximaldrehzahl freigegeben bzw. reduziert wird. Es ist möglich, dass in der Anzeigeeinrichtung wenigstens eine Information über die Wassereinspritzung und beispielsweise über das zur Verfügung stehende Wasser angezeigt wird. Möglich ist auch die Anzeige von Informationen über andere Leistungseinstellungen und Betriebsparameter der Brennkraftmaschine.
  • In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine auch abhängig von wenigstens einem weiteren Betriebsparameter der Brennkraftmaschine angepasst wird.
  • Die zeitabhängige Anpassung kann beispielsweise unter Berücksichtigung einer festgelegten Zeitspanne und/oder einer dynamisch an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepasste Zeitspanne erfolgen. Es ist möglich, dass die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine abhängig von der Zeit seit einem Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine und beispielsweise seit dem letzten Startvorgang und/oder seit einem Kaltstartvorgang angepasst wird.
  • Die erfindungsgemäße Wassereinspritzvorrichtung ist für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und umfasst wenigstens eine Wassereinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Wasser in die Brennkraftmaschine. Die Wassereinspritzvorrichtung umfasst wenigstens eine Steuereinrichtung, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, abhängig von einer Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wenigstens eine maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine anzupassen und vorzugsweise zu reduzieren und/oder zu erhöhen. Dabei ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine, insbesondere zusätzlich zu der Verfügbarkeit des Wassers, auch abhängig von einer Kühlwasser- und/oder einer Öltemperatur der Brennkraftmaschine und/oder zeitabhängig anzupassen.
  • Auch die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet viele Vorteile und ermöglicht einen besonders emissionsarmen bzw. besonders leistungsstarken Betrieb der Brennkraftmaschine auch dann, wenn die Wassereinspritzung vorübergehend nur eingeschränkt zur Verfügung steht, beispielsweise bei Frost. Dabei bieten die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur bzw. die Zeit eine besonders zuverlässige Möglichkeit, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu berücksichtigen.
  • Die Wassereinspritzvorrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Brennkraftmaschine, welche vorzugsweise als Ottomotor ausgebildet ist. Die Brennkraftmaschine kann auch als ein Dieselmotor ausgebildet sein. Die Brennkraftmaschine kann Teil eines Hybridantriebs sein. Der Hybridantrieb umfasst insbesondere wenigstens eine Elektromaschine.
  • Die Wassereinspritzvorrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, nach dem zuvor beschriebenen Verfahren betrieben zu werden. Insbesondere ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen. Die Wassereinspritzvorrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Erfassung der Informationen der Sensoreinrichtung zum Erfassen der Kühlwasser- und/oder der Öltemperatur und/oder wenigstens eine Einrichtung zur Zeiterfassung bzw. eine Möglichkeit zur Erfassung des elektronischen Informationsflusses dieser Größen. Die Wassereinspritzeinrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine Steuervorrichtung zur Erfassung und Steuerung einer Durchflussmenge mittels vorhandener Daten und/oder einer Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Temperatur und/oder eines Drucks des Wassers für die Wassereinspritzung. Insbesondere ist die Steuereinrichtung mit der Sensoreinrichtung wirkverbunden.
  • Insbesondere ist die Steuereinrichtung mit der Brennkraftmaschine wirkverbunden. Insbesondere ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine mittels wenigstens einer Ladedruckeinstellung und beispielsweise mittels eines Bypassventils und vorzugsweise eines Wastegates einzustellen bzw. zu regeln. Des Weiteren werden hierzu weitere Einstellparameter herangezogen. Die Steuereinrichtung kann als ein Motormanagementsystem ausgebildet sein oder wenigstens ein solches umfassen oder Teil eines solchen sein.
  • Vorzugsweise umfasst die Wassereinspritzvorrichtung wenigstens eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige wenigstens einer Information über die maximal abrufbare Leistungseigenschaft und insbesondere über deren Reduzierung bzw. Einschränkung und/oder Erhöhung bzw. Freigabe. Insbesondere ist die Steuereinrichtung mit der Anzeigeeinrichtung wirkverbunden.
  • Die Anmelderin behält sich vor, ein Kraftfahrzeug zu beanspruchen, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist und/oder welches mit der erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung ausgebildet ist.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
  • In der 1 ist eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung gezeigt.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einer erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung 1, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird. Das Kraftfahrzeug 100 weist eine Brennkraftmaschine 2 auf, welche hier als ein Ottomotor mit mindestens einem Lader 5 und beispielsweise mindestens einem Turbolader ausgebildet ist.
  • Die Wassereinspritzvorrichtung 1 umfasst eine Wassereinspritzeinrichtung 3 und eine Steuereinrichtung 4 für deren Steuerung. Die Steuereinrichtung 4 dient hier auch zur Steuerung der Brennkraftmaschine 2 und ist beispielsweise als ein Motormanagementsystem ausgebildet oder Teil eines solchen.
  • Die Wassereinspritzeinrichtung 3 umfasst hier einen Tank 13 zur Bevorratung des Wassers und wenigstens eine Einspritzdüse 23 sowie eine Sensoreinrichtung 33 zur Überwachung der Verfügbarkeit des Wassers. Dazu erfasst die Sensoreinrichtung 33 hier beispielsweise die Wassertemperatur, den Wasserdurchfluss und/oder den Wasserdruck. Die Parameter können zusätzlich oder alternativ über einen elektronischen Informationsfluss erfasst werden. Über die wenigstens eine Einspritzdüse 23 wird das Wasser beispielsweise in einen Ansaugkanal eines Zylinderkopfes oder auch in den Brennraum direkt eingespritzt.
  • Die Steuereinrichtung 4 ist hier mit einer Sensoreinrichtung 12 wirkverbunden, welche zur Erfassung einer Kühlwasser- und/oder einer Öltemperatur der Brennkraftmaschine 2 dient. Es kann auch wenigstens eine weitere hier nicht näher dargestellte Sensoreinrichtung vorgesehen sein, über welche wenigstens ein weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 2 überwacht wird.
  • Unter bestimmten Bedingungen kann für die Wassereinspritzung nicht ausreichend Wasser zur Verfügung stehen. Beispielsweise kann das Wasser im Tank 13 bei großer Kälte bzw. im Winter gefrieren. Die dadurch fehlende bzw. eingeschränkte Wassereinspritzung bringt in der Regel einen nicht optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine 2 mit sich. Daher ist bei der hier gezeigten Brennkraftmaschine 2 eine volle Leistung erst ab einem bestimmten Wasserdurchfluss (z. B. in Liter pro Stunde) ohne Anfettung vorgesehen.
  • Dazu überwacht die Steuereinrichtung 4 hier mittels der Sensoreinrichtung 33, ob für die bei dem aktuellen bzw. geforderten Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 notwendige Wassereinspritzung genügend Wasser zur Verfügung steht. Zudem überwacht die Steuereinrichtung 4 mittels der Sensoreinrichtung 12 auch die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur der Brennkraftmaschine 2. Zusätzlich oder alternativ nimmt die Steuereinrichtung 4 auch eine Zeiterfassung vor.
  • Dadurch ist hier eine Steuerung der Leistungsabgabe gestaffelt abhängig von beispielsweise der Wassertemperatur und/oder dem Wasserdurchfluss und der Kühlwasser- und/oder der Öltemperatur und/oder der Zeit möglich. Liegen wenigstens einer oder mehrere oder auch alle dieser Parameter außerhalb eines definierten Bereichs und erreichen z. B. nicht die notwendigen Schwellenwerte, erfolgt eine Reduzierung einer maximal abrufbaren Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine.
  • Dazu werden beispielsweise eine Leistungsbegrenzung und/oder eine Drehmomentbegrenzung vorgenommen. Das erfolgt z. B. über eine Ladedruckbegrenzung mittels des Laders 5. Dazu kann beispielsweise ein hier nicht gezeigtes Ventil und vorzugsweise ein Wastegate entsprechend geöffnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Drehzahlbegrenzung erfolgen und andere Motor-Einstellparameter angepasst werden.
  • Erst wenn die entsprechenden Bedingungen erfüllt sind und beispielsweise die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur einen bestimmten Schwellenwert erreicht hat bzw. überschreitet und auch ausreichend Wasser für die Wassereinspritzung vorhanden ist, werden Leistung, Drehmoment und/oder Drehzahlerhöhung gestaffelt freigegeben.
  • Über eine Anzeigeeinrichtung 6 und beispielsweise ein Display werden hier dem Fahrer Informationen über die Leistungsreduzierung bzw. Leistungsfreigabe angezeigt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wassereinspritzvorrichtung
    2
    Brennkraftmaschine
    3
    Wassereinspritzeinrichtung
    4
    Steuereinrichtung
    5
    Lader
    6
    Anzeigeeinrichtung
    12
    Sensoreinrichtung
    13
    Tank
    23
    Einspritzdüse
    33
    Sensoreinrichtung
    100
    Kraftfahrzeug
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015208480 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Wassereinspritzvorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs (100), wobei mittels wenigstens einer Wassereinspritzeinrichtung (3) wenigstens zeitweise Wasser in die Brennkraftmaschine (2) eingespritzt wird und wobei abhängig von einer Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wenigstens eine maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) auch abhängig von einer Kühlwasser- und/oder einer Öltemperatur der Brennkraftmaschine (2) und/oder zeitabhängig angepasst wird.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) reduziert bzw. eingeschränkt wird, wenn die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur unterhalb wenigstens eines Schwellenwertes liegt und/oder wenn wenigstens ein vorbestimmter Zeitpunkt noch nicht erreicht ist und/oder wenn die Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers unterhalb wenigstens eines Schwellenwertes liegt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) erhöht bzw. freigegeben wird, wenn die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur wenigstens einen Schwellenwert erreicht und/oder wenn wenigstens ein vorbestimmter Zeitpunkt erreicht ist und/oder wenn die Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wenigstens einen Schwellenwert erreicht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) wenigstens eine der folgenden Kenngrößen betrifft: Leistung, Drehmoment, Drehzahl.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Maximalleistung und/oder ein Maximaldrehmoment und/oder eine Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine (2) freigegeben werden, wenn die Kühlwasser- und/oder die Öltemperatur wenigstens einen Schwellenwert erreicht und/oder wenn wenigstens ein vorbestimmter Zeitpunkt erreicht ist und/oder wenn die Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers unterhalb eines Schwellenwertes liegt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) mittels wenigstens einer Ladedruckeinstellung angepasst wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) auch abhängig von einem Gemischverhältnis angepasst wird und wobei vorzugsweise eine unzureichende Verfügbarkeit des Wassers nicht durch eine Anfettung des Gemisches kompensiert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Durchflussmenge und/oder eine Temperatur und/oder ein Druck des Wassers erfasst und zur Bestimmung der Verfügbarkeit des Wassers herangezogen werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) fortlaufend und vorzugsweise schrittweise angepasst wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Information über die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine in wenigstens einer Anzeigeeinrichtung (6) für den Fahrer angezeigt wird.
  11. Wassereinspritzvorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine (2) eines Kraftfahrzeugs (100) mit wenigstens einer Wassereinspritzeinrichtung (3) zum Einspritzen von Wasser in die Brennkraftmaschine (2) und mit wenigstens einer Steuereinrichtung (4), wobei die Steuereinrichtung (4) dazu geeignet und ausgebildet ist, abhängig von einer Verfügbarkeit des für die Wassereinspritzung vorgesehenen Wassers wenigstens eine maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) anzupassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Wassereinspritzung und/oder die maximal abrufbare Leistungseigenschaft der Brennkraftmaschine (2) auch abhängig von einer Kühlwasser- und/oder einer Öltemperatur der Brennkraftmaschine (2) und/oder zeitabhängig anzupassen.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012206242A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102014222471A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und ein System zum Betreiben von wenigstens einer Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE102015208480A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen Wassereinspritzvorrichtung
DE102016203804A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit dualer Kraftstoffeinspritzung
DE102016011334A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Kühlmitteleinspritzvorrichtung
DE102017003627A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012206242A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
DE102014222471A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und ein System zum Betreiben von wenigstens einer Funktionseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE102015208480A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Wassereinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen Wassereinspritzvorrichtung
DE102016203804A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit dualer Kraftstoffeinspritzung
DE102016011334A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Kühlmitteleinspritzvorrichtung
DE102017003627A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug

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