DE102019113747A1

DE102019113747A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit variabler Auslassventilbetätigung und mit zusätzlicher Beeinflussung der Brennraumfüllung

Info

Publication number: DE102019113747A1
Application number: DE102019113747.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Heimermann; Marcel Wiegel; Aiko Mork; Christian Klüting
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, die einen Verbrennungsmotor 1, der einen oder mehrere Brennräume 4 ausbildet, einen Frischgasstrang 5 sowie einen Abgasstrang 8 umfasst. Ein Einbringen von Frischgas in den Brennraum 4 ist mittels mindestens eines Einlassventils 9 und ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum 4 ist mittels mindestens eines Auslassventils 10 steuerbar, wobei das Einlassventil 9 und das Auslassventil 10 mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung 11 betätigbar sind, die derart ausgebildet ist, dass mittels dieser die Ventilöffnung des Auslassventils 10 während des Ausstoßtakts in dem Brennraum 4 veränderbar ist. Während eines Heizbetriebs wird die Ventilöffnung des Auslassventils 10 im Vergleich zu einem Normalbetrieb kleiner eingestellt, um relativ heißes Abgas zu erzeugen. Um die Temperatur des Abgases während des Heizbetriebs gezielt zu beeinflussen ist vorgesehen, dass die zumindest hauptsächlich während eines in dem Brennraum 4 ablaufenden Einlasstakts erfolgende Füllung des Brennraums 4 mit Frischgas variiert wird, wodurch auch die Menge des in dem Ausstoßtakt zunächst komprimierten und anschließend über das mit relativ kleiner Ventilöffnung geöffnete Auslassventil 10 ausgestoßenen Abgases beeinflusst wird, was eine entsprechende Rückwirkung auf die Temperatur des Abgases hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der mindestens einen Brennraum ausbildet, mit einem Frischgasstrang zum Zuführen von Frischgas zu dem Verbrennungsmotor und mit einem Abgasstrang zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor, wobei ein Einbringen von Frischgas in den Brennraum mittels mindestens eines Einlassventils und ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum mittels mindestens eines Auslassventils steuerbar ist, wobei das Einlassventil und das Auslassventil mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar sind, die derart ausgebildet ist, dass mittels dieser im Betrieb des Verbrennungsmotors die Ventilöffnung des Auslassventils während des in dem Brennraum ablaufenden Ausstoßtakts veränderbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass während eines Heizbetriebs des Verbrennungsmotors die während des Ausstoßtakts erfolgende Ventilöffnung des Auslassventils im Vergleich zu einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors kleiner eingestellt wird.
Ein solches Verfahren ist aus der DE 10 2004 016 386 B4 bekannt. Der Heizbetrieb wird dort temporär nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine durchgeführt, um durch das Betätigen der den mehreren Brennräumen des Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine zugeordneten Auslassventile mit im Vergleich zu dem Normalbetrieb relativ kleinen Ventilöffnungen die Ladungswechselarbeit, die für ein Ausstoßen von Abgas über die Auslassventile erforderlich ist, zu erhöhen und damit das Abgas mit einer relativ hohen Temperatur in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine abzuführen. Dadurch kann ein möglichst schnelles Erwärmen einer in den Abgasstrang integrierten Abgasnachbehandlungsvorrichtung bewirkt werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine, wie sie aus der DE 10 2004 016 386 B4 bekannt ist, eine Möglichkeit zur möglichst einfachen Einstellung der Temperatur des Abgases während des Heizbetriebs aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine, die der (direkten oder indirekten) Bereitstellung einer Fahrantriebsleistung für ein Kraftfahrzeug dient, vorgesehen. Bei einem solchen Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW) handeln.
Eine für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine umfasst einen (Viertakt-)Verbrennungsmotor, der mindestens einen Brennraum ausbildet. Weiterhin umfasst eine solche Brennkraftmaschine einen Frischgasstrang zum Zuführen von Frischgas zu dem Verbrennungsmotor sowie einen Abgasstrang zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor. Ein Einbringen von Frischgas in den Brennraum ist mittels mindestens eines Einlassventils und ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum und in den Abgasstrang ist mittels mindestens eines Auslassventils steuerbar, wobei das Einlassventil und das Auslassventil jeweils mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar sind, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Verbrennungsmotors mittels dieser die Ventilöffnung, d.h. die sich aus der Kombination aus Öffnungsdauer und Öffnungshub ergebende Gesamtöffnung, des Auslassventils während des in dem Brennraum ablaufenden Ausstoßtakts veränderbar ist. Insbesondere kann die Ventilöffnung derart veränderbar sein, dass zumindest eine relativ große Ventilöffnung und eine relativ kleine Ventilöffnung (die größer null ist) einstellbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass temporär, während eines Heizbetriebs des Verbrennungsmotors die während des in dem Brennraum ablaufenden Ausstoßtakts erfolgende Ventilöffnung des Auslassventils im Vergleich zu einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors kleiner eingestellt wird.
Dies dient der temporären Erzeugung relativ heißen Abgases, was durch die relativ kleine Ventilöffnung des Auslassventils während des Ausstoßtakts in dem Brennraum erreicht wird und was insbesondere dazu dienen kann, möglichst schnell ein Aufheizen einer in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung zu bewirken. Ein solches Aufheizen kann insbesondere mit dem Ziel erfolgen, möglichst schnell nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine ein Wirksamwerden der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu realisieren.
Als „Kaltstart“ einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird dabei eine Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verstanden, bei der die Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest eine Abgasnachbehandlungskomponente davon eine Temperatur aufweist, die unterhalb einer Grenztemperatur von 120°C liegt und die insbesondere im Wesentlichen (d.h. ±5°C) der Umgebungstemperatur entsprechen kann.
Um die Temperatur des Abgases während des Heizbetriebs gezielt zu beeinflussen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zumindest hauptsächlich während eines in dem Brennraum ablaufenden Einlasstakts erfolgende Füllung des Brennraums mit Frischgas variiert wird, wodurch auch die Menge des in dem Ausstoßtakt zunächst komprimierten und anschließend über das mit relativ kleiner Ventilöffnung geöffnete Auslassventil ausgestoßenen Abgases beeinflusst wird, was eine entsprechende Rückwirkung auf die Temperatur des Abgases hat. Zur Variation der Füllung des Brennraums mit Frischgas können vorzugsweise alternativ oder ergänzend folgende Maßnahmen vorgesehen sein.
Die Betriebsstellung einer in den Frischgasstrang integrierten Drosselklappe kann verändert werden. Als „Drosselklappe“ wird dabei eine beliebige, aktiv ansteuerbare Armatur verstanden, mittels der eine Mengenbeeinflussung eines in dem Frischgasstrang strömenden und über die Drosselklappe geführten Frischgasmassenstroms erzielbar ist. Eine solche Armatur ist zumindest bei einer Brennkraftmaschine, die zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, regelmäßig vorgesehen und üblicherweise in Form eines Klappenventils ausgebildet, was auch für eine im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu nutzende Brennkraftmaschine vorzugsweise vorgesehen ist. Im Normalbetrieb kann eine solche Drosselklappe bei einer Ausgestaltung des Verbrennungsmotors als Ottomotor insbesondere der Beeinflussung des dem Verbrennungsmotor zugeführten Frischgasmassenstroms dienen. Bei einer Ausgestaltung des Verbrennungsmotors als Dieselmotor kann eine solche Drosselklappe dagegen insbesondere dazu dienen, nach einem Beenden des Betriebs des Dieselmotors den Frischgasstrang zu verschließen, um ein Nachströmen von Frischgas in den Verbrennungsmotor zu vermeiden. Eine solche Drosselklappe wird daher bei einer Verwendung bei einem Dieselmotor auch als Abstellklappe bezeichnet. Weiterhin kann eine Drosselklappe bei einem Dieselmotor im Normalbetrieb auch dazu genutzt werden, lokal innerhalb des Frischgasstrangs einen Bereich mit relativ niedrigem Frischgasdruck einzustellen, beispielsweise um ein Einleiten rückgeführten Abgases in den Frischgasstrang zu unterstützen.
Mittels der Drosselklappe kann eine Variation der Temperatur des Abgases während des Heizbetrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden, indem die Drosselklappe in eine mehr oder weniger geschlossene Betriebsstellung, die zu einem entsprechend veränderten Frischgasmassenstrom, der in den Brennraum eintritt, führt, verstellt wird.
Zur Variation der Füllung des Brennraums mit Frischgas kann weiterhin die Betriebsstellung einer in den Abgasstrang integrierten Abgasklappe verändert werden. Als „Abgasklappe“ wird dabei eine beliebige, aktiv ansteuerbare Armatur verstanden, mittels der eine Mengenbeeinflussung eines in dem Abgasstrang strömenden und über die Drosselklappe geführten Abgasmassenstroms erzielbar ist. Eine solche Armatur ist zumindest bei einer Brennkraftmaschine, die zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, häufig vorgesehen und dann üblicherweise in Form eines Klappenventils ausgebildet, was auch für eine im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu nutzende Brennkraftmaschine bevorzugt vorgesehen ist. Eine Abgasklappe, die bei einer zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Brennkraftmaschine vorhanden ist, kann beispielsweise auch dafür genutzt werden, u.a. während des Normalbetriebs lokal innerhalb des Abgasstrangs einen Bereich mit relativ hohem Abgasdruck einzustellen, beispielsweise um ein Abführen rückzuführenden Abgases in eine den Abgasstrang mit dem Frischgasstrang verbindende Abgasrückführleitung zu unterstützen.
Mittels der Abgasklappe kann eine Variation der Temperatur des Abgases während des Heizbetrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden, indem die Abgasklappe in eine mehr oder weniger geschlossene Betriebsstellung, die zu einem entsprechend veränderten Abgasmassenstrom, der über die Abgasklappe geführt wird, führt, verstellt wird. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass der Druck des Abgases stromauf der Abgasklappe variiert wird, was insbesondere in Kombination mit einem Abgasturbolader der Brennkraftmaschine, der neben einer in den Abgasstrang integrierten Abgasturbine auch einen mit der Abgasturbine gekoppelten und in den Frischgasstrang integrierten Frischgasverdichter umfasst, zu einem veränderten Ladedruck des Frischgases infolge eines veränderten Druckgefälles über der Abgasturbine und damit zu einer veränderten Antriebsleistung für den Frischgasverdichter führen kann.
Zur Variation der Füllung des Brennraums mit Frischgas kann weiterhin die Betriebsstellung einer VTG-Stellvorrichtung, die Teil einer in den Abgasstrang integrierten Abgasturbine ist, verändert werden. VTG steht dabei als Abkürzung für eine variable Turbinengeometrie der Abgasturbine, so dass eine VTG-Stellvorrichtung eine aktiv ansteuerbare Vorrichtung ist, mittels der eine variable Anströmung des Turbinenlaufrads der Abgasturbine durch das Abgas realisierbar ist. Eine solche VTG-Stellvorrichtung kann in bekannter Weise eine Mehrzahl von in einem Einlass der Abgasturbine angeordneten Leitschaufeln umfassen, die individuell drehbar ausgebildet sind, wobei diese insbesondere gemeinsam verstellbar sind. In Abhängigkeit von den Drehstellungen der Leitschaufeln verengen diese den freien Strömungsquerschnitt in dem Einlass der Abgasturbine mehr oder weniger und beeinflussen zudem den Abschnitt der primären Anströmung des Turbinenlaufrads und die Ausrichtung dieser Anströmung.
Mittels der VTG-Stellvorrichtung kann in vorteilhafter Weise eine Beeinflussung der Temperatur des Abgases realisiert werden, da in Abhängigkeit von der Betriebsstellung der VTG-Stellvorrichtung die von der Abgasturbine auf einen angekoppelten Frischgasverdichter übertragene Antriebsleistung in Grenzen unabhängig von dem konkret die Abgasturbine durchströmenden Abgasmassenstrom veränderbar ist. Für eine Erhöhung der Temperatur des Abgases kann die VTG-Stellvorrichtung in eine zunehmend geschlossene Betriebsstellung verstellt werden, in der diese folglich, im Vergleich zu einer zuvor vorliegenden Betriebsstellung, den freien Strömungsquerschnitt in dem Einlass der Abgasturbine verkleinert, wodurch die Abgasturbine eine bezogen auf den vorliegenden Abgasmassenstrom relativ große Antriebsleistung für den Frischgasverdichter bereitstellen kann. Für eine Verringerung der Temperatur des Abgases kann die VTG-Stellvorrichtung dagegen in eine zunehmend geöffnete Betriebsstellung verstellt werden, in der diese, im Vergleich zu der zuvor vorliegenden Betriebsstellung, den freien Strömungsquerschnitt in dem Einlass der Abgasturbine vergrößert, wodurch die Abgasturbine eine bezogen auf den vorliegenden Abgasmassenstrom relativ kleine Antriebsleistung für den Frischgasverdichter bereitstellen kann. Die so bewirkte Variation des mittels des Frischgasverdichters erzeugten Ladedrucks hat einen direkten Einfluss auf die Füllung des Brennraums mit Frischgas und damit auf die Temperatur des anschließend erzeugten Abgases.
Zur Variation der Füllung des Brennraums mit Frischgas kann weiterhin die Betriebsstellung eines Einlassstellers der Ventilbetätigungsvorrichtung und damit der Öffnungsvorgang des Einlassventils (zumindest auch während des Einlasstakts), der insbesondere durch die Steuerzeiten, d.h. den Öffnungsbeginn und das Öffnungsende, und damit auch durch die Öffnungsdauer sowie durch den Öffnungshub, d.h. den maximalen Weg der Öffnungsbewegung des Einlassventils, definiert ist, verändert werden. Dabei können verschiedene Arten von Einlassstellern zum Einsatz kommen, die ermöglichen, den Öffnungsvorgang des Einlassventils zu ändern. Beispielsweise kann der Einlasssteller eine funktionale Ausgestaltung einer sogenannten vollvariablen Ventilbetätigungsvorrichtung sein, bei der dem (jedem) Einlassventil eine individuell ansteuerbare Betätigungsvorrichtung zugeordnet ist, so dass für das (jedes) Einlassventil ein Öffnungsvorgang realisierbar ist, der sich von dem Öffnungsvorgang der anderen Gaswechselventile (Ein- und Auslassventile) unterscheiden kann.
Weiterhin kann der Einlasssteller eine Profilwechselvorrichtung umfassen oder als solche ausgestaltet sein. Mittels einer solchen Profilwechselvorrichtung kann das Einlassventil alternativ mit unterschiedlichen Profilen beziehungsweise Öffnungsvorgängen durch einen Nocken einer Nockenwelle, die zur direkten oder indirekten (beispielsweise über Schlepphebel) Betätigung des Einlassventils vorgesehen ist, betätigt werden. Hierzu kann die Profilwechselvorrichtung einen hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses veränderbaren Schlepphebel aufweisen, der eine Auslenkung durch den Nocken der Nockenwelle (in unterschiedlichem Ausmaß) auf das dazugehörige Einlassventil überträgt. Ergänzend oder alternativ kann die Profilwechselvorrichtung auch unterschiedliche Nocken der Nockenwelle umfassen, wobei die unterschiedlichen Nocken alternativ in eine direkte oder indirekte (beispielsweise über einen Schlepphebel) Wirkverbindung mit dem Einlassventil bringbar sind.
Weiterhin kann der Einlasssteller einen sogenannten Phasensteller umfassen oder als solcher ausgebildet sein. Ein solcher Phasensteller ermöglicht, bei gleichbleibender Öffnungsdauer des Einlassventils die Steuerzeiten, d.h. den Öffnungsbeginn und das Öffnungsende, relativ zu den zeitlichen Abläufen der verschiedenen, in dem Brennraum ablaufenden Prozesstakte zu verschieben, beispielsweise in dem ein zur direkten oder indirekten Betätigung des Einlassventils vorgesehener Nocken einer Nockenwelle oder die gesamte Nockenwelle relativ zu einer die Nockenwelle antreibenden Kurbelwelle eines als Hubkolbenmotor ausgebildeten Verbrennungsmotors verdreht wird.
Insbesondere eine Ausgestaltung des Einlassstellers als Funktion einer vollvariablen Ventilbetätigungsvorrichtung, als Profilwechselvorrichtung mit hinsichtlich des Übersetzungsverhältnis veränderbarem Schlepphebel und als Phasensteller ermöglicht, den Öffnungsvorgang des Einlassventils in einer Vielzahl (mindestens mehr als 3, vorzugsweise mehr als 10) von Stufen oder stufenlos zu verstellen, wodurch eine entsprechend feinstufige Variation der Füllung des Brennraums mit Frischgas und damit eine entsprechend genaue Beeinflussung der Temperatur des Abgases realisiert werden kann.
Mittels des Einlasssteller kann eine Variation der Temperatur des Abgases realisiert werden, indem während des Heizbetriebs die Ventilöffnung, d.h. die sich aus der Kombination aus Öffnungsdauer und Öffnungshub ergebende Gesamtöffnung, des Einlassventils während des Einlasstakts bedarfsgerecht verändert wird. Hierfür kann insbesondere vorgesehen sein, die Steuerzeiten, d.h. den Öffnungsbeginn und/oder das Öffnungsende, zu ändern. Besonders vorteilhaft umsetzbar kann eine Änderung des Öffnungsendes sein, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, das Öffnungsende während des Heizbetriebs mehr oder weniger weit von einem für den Normalbetrieb vorgesehenen Öffnungsende des Einlassventils verschoben einzustellen. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass dieses Öffnungsende beziehungsweise der gesamte Öffnungsvorgang des Einlassventils während des Normalbetriebs hinsichtlich einer möglichst großen Füllung des Brennraums ausgelegt ist. Das Öffnungsende des Einlassventils während des Normalbetriebs kann hierfür im Bereich (±5°KW) des Wechsels zwischen Einlasstakts und Verdichtungstakt beziehungsweise im Bereich des unteren Totpunkts eines den Brennraum begrenzenden Hubkolbens des Verbrennungsmotors gelegen sein. Ein (variables) Verschieben des Öffnungsendes des Einlassventils während des Heizbetriebs im Vergleich zu dem Normalbetrieb sorgt dann (in unterschiedlichem Ausmaß) für eine verringerte Füllung des Brennraums, weil das Einlassventil entweder bereits vor dem Ende des Einlasstakts geschlossen wird, wodurch nicht der gesamte Einlasstakt für ein Einbringen von Frischgas in den Brennraum ausgenutzt werden kann, oder weil das Einlassventil noch während eines ersten zeitlichen Abschnitts des Ausstoßtakts geöffnet ist, wodurch ein Teil des während des Einlasstakts in den Brennraum eingebrachten Frischgases wieder über das noch geöffnete Einlassventil aus dem Brennraum ausgebracht wird.
Gemäß einer diesbezüglich bevorzugten Variante kann vorgesehen sein, dass für den Brennraum (mindestens) zwei Einlassventile vorgesehen sind, deren Öffnungszeiträume mittels des Einlassstellers relativ zueinander verschiebbar sind, wobei die Öffnungsdauer jeweils kürzer als der Ansaugtakt ist. Dies ermöglicht insbesondere, den Öffnungsbeginn eines ersten dieser Einlassventile im Bereich (±5°KW) des Wechsels zwischen Auslasstakt und Einlasstakt beziehungsweise im Bereich des oberen Totpunkts eines den Brennraum begrenzenden Hubkolbens des Verbrennungsmotors einzustellen und das Öffnungsende des zweiten Einlassventils, zur Erzielung einer möglichst großen Füllung des Brennraums, im Bereich (±5°KW) des Wechsels zwischen Einlasstakts und Verdichtungstakt oder, zu Erzielung einer gezielt verringerten Füllung des Brennraums, mehr oder weniger weit entfernt davon einzustellen. Eine solche Verstellung von Steuerzeiten von zwei Einlassventilen relativ zueinander kann beispielsweise mittels einer doppelten Nockenwelle realisiert werden, die eine Außenwelle und eine innerhalb der Außenwelle drehbar gelagerte Innenwelle umfasst, wobei die Innenwelle einen Nocken zur Betätigung des einen Einlassventils und die Außenwelle einen Nocken für die Betätigung des anderen Einlassventils aufweist. Der Nocken der Innenwelle kann dabei durch eine Öffnung in der Außenwelle ragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs die Temperatur des Abgases geregelt wird, d.h. es erfolgt eine Rückkopplung der Ist-Temperatur des Abgases auf eine Soll-Temperatur. Aus dieser Rückkoppelung wird dann eine weitergehende Beeinflussung der Temperatur des Abgases abgeleitet. Demnach kann vorgesehen sein, dass die Temperatur des Abgases an zumindest einer Stelle als zu beeinflussende (Regel-)Größe ermittelt und insbesondere gemessen oder aus einem Modell abgeleitet und mit einer vorgesehenen Soll-Temperatur (Führungsgröße) verglichen wird, um eine gegebenenfalls vorliegende Regelabweichung zu ermitteln. Mittels einer Regelvorrichtung wird dann aus der Regelabweichung eine Stellgröße ermittelt, basierend auf der die weitergehende Beeinflussung der Temperatur des Abgases erfolgt beziehungsweise eingestellt wird.
Sofern eine zur Benutzung im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Brennkraftmaschine einen Einlasssteller umfasst, kann vorzugsweise auch vorgesehen sein, dass dessen Betriebsstellung bedarfsweise auch während des Normalbetriebs des Verbrennungsmotors verändert wird. Beispielsweise kann durch eine Beeinflussung der Füllung des Brennraums mit Frischgas, vergleichbar zu dem möglichen Vorgehen während des Heizbetriebs, die Verdichtung des Frischgases verändert und damit der Wirkungsgrad im Betrieb des Verbrennungsmotors beeinflusst werden. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine in den Abgasstrang integrierte Abgasnachbehandlungseinrichtung durch relativ heißes Abgas auf einer Temperatur zu halten, die oberhalb ihrer Anspringtemperatur, ab der von einer ausreichenden Wirksamkeit der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgegangen werden kann, liegt. Sofern die Brennkraftmaschine derart ausgebildet ist, dass diese (mindestens) zwei Einlassventile je Brennraum umfasst, deren Öffnungszeiträume mittels des Einlassstellers relativ zueinander verschiebbar sind, kann auch vorzugsweise vorgesehen sein, während des Normalbetriebs durch eine Variation der Betriebsstellung des Einlassstellers eine Drallströmung von Frischgas in dem jeweiligen Brennraum zu variieren.
Bei dem Verbrennungsmotor einer zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um einen (selbstzündenden und qualitätsgeregelten) Dieselmotor handeln. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass es sich dabei um einen (fremdgezündeten und quantitätsgeregelten) Ottomotor oder um eine Kombination aus Diesel- und Ottomotor, z.B. um einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung, handelt. Der Verbrennungsmotor kann dabei grundsätzlich mit einem beliebigen Kraftstoff, der überwiegend aus Wasserstoff und/oder Kohlenwasserstoffen besteht, insbesondere mit einem derzeit üblichen Flüssigkraftstoff (d.h. mit Diesel-Kraftstoff oder Benzin) oder mit einem (bei Umgebungsbedingungen) gasförmigen Kraftstoff (insbesondere mit Erdgas (CNG), LNG, LPG oder Wasserstoff) betrieben werden beziehungsweise betreibbar sein.
Der Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorzugsweise eine Mehrzahl von Brennräumen ausbilden. Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass jedem dieser Brennräume eine Mehrzahl von Auslassventilen (insbesondere zwei) zugeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass für sämtliche oder nur für einzelne, insbesondere für nur ein einziges der jedem Brennraum zugeordneten Auslassventile die Ventilöffnung während des Ausstoßtakts derart veränderbar ist, dass während des Heizbetriebs des Verbrennungsmotors die während des Ausstoßtakts erfolgende Ventilöffnung kleiner als in dem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors eingestellt werden kann Diese Auslassventile werden nachfolgend auch als variable Auslassventile bezeichnet. Sofern während des Heizbetriebs nur ein Teil der Auslassventile je Brennraum mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätig wird, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das oder die dazugehörigen übrigen Auslassventile vollständig geschlossen gehalten werden. Dadurch kann im Vergleich zu einem Betätigen aller Auslassventile je Brennraum mit einer relativ kleinen Ventilöffnung und, in einem noch stärkeren Ausmaß, im Vergleich zu einem Öffnen der übrigen Auslassventile je Brennraum mit einer dem Normalbetrieb entsprechenden, relativ großen Ventilöffnung, besonders heißes Abgas erzeugt werden.
Eine Veränderung der Ventilöffnung des oder der Auslassventile kann bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vorzugsweise durch eine Verschiebung des jeweiligen Öffnungsbeginns während des Ausstoßtakts in dem dazugehörigen Brennraum (vorzugsweise in Kombination mit einer Änderung der Öffnungsdauer, d.h. das Öffnungsende wird nicht oder in einem anderen Ausmaß als der Öffnungsbeginn verschoben) und/oder durch eine Variation des Öffnungshubs (d.h. des maximalen Öffnungswegs des jeweiligen Auslassventils) realisierbar sein.
Vorteilhafterweise kann zur Variation der Ventilöffnung des oder der variablen Auslassventile eine Schaltvorrichtung genutzt werden, die mindestens zwei und vorzugsweise exakt zwei diskrete Schaltstellungen aufweist, die sich hinsichtlich der durch die Ventilbetätigungsvorrichtung bewirkten Ventilöffnung des oder der variablen Auslassventile unterscheiden. Eine solche Schaltvorrichtung kann sich, insbesondere im Vergleich zu einer ebenfalls vorteilhaft einsetzbaren Stellvorrichtung, mittels der die Ventilöffnung des oder der variablen Auslassventile stufenlos einstellbar ist, durch eine relativ einfache konstruktive Ausgestaltung auszeichnen. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ventilbetätigungsvorrichtung eine zur direkten oder indirekten Betätigung des oder der Auslassventile vorgesehene Nockenwelle umfasst und die Schaltvorrichtung jeweils einen hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses schaltbaren Schlepphebel aufweist, der eine Auslenkung durch einen Nocken der Nockenwelle (in unterschiedlichem Ausmaß) auf ein zugeordnetes variables Auslassventil überträgt. Ergänzend oder alternativ kann die Schaltvorrichtung auch unterschiedliche Nocken der Nockenwelle umfassen, wobei jeweils unterschiedliche Nocken alternativ in Wirkverbindung mit dem oder den variablen Auslassventilen bringbar sind.
Vorzugsweise kann bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs des Verbrennungsmotors das oder die variablen Auslassventile bei einer Steuerzeit, die zwischen 70°KW vor LW-OT (°KW: Kurbelwellenwinkel) und 50°KWvor LW-OT liegt, geöffnet und, weiterhin bevorzugt, bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT, insbesondere bei 10°KWvor LW-OT liegt, geschlossen wird/werden. Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs der Öffnungshub des oder der variablen Auslassventile zwischen 5% und 50%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 20%, im Vergleich zu dem Öffnungshub im Normalbetrieb beträgt. Beispielsweise kann der Öffnungshub dann zwischen 1 mm und 2 mm betragen.
Ebenfalls bevorzugt kann bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass während des Normalbetriebs des Verbrennungsmotors das oder die Auslassventile bei einer Steuerzeit, die zwischen 210°KWvor LW-OT und 190°KWvor LW-OT, insbesondere bei 200°KW vor LW-OT, liegt, geöffnet und, weiterhin bevorzugt, bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT, insbesondere bei 10°KW vor LW-OT, liegt, geschlossen wird/werden. Ebenfalls bevorzugt kann für den Normalbetrieb vorgesehen sein, dass der Öffnungshub jeweils zwischen 1/12 und 1/9 des Hubs eines den Brennraum begrenzenden Hubkolbens (z.B. 8 mm und 10 mm, insbesondere 9 mm) beträgt.
Die Angaben der Steuerzeiten können sich auf eine vollständig geschlossene Stellung der Auslassventile oder auf eine Hubschwelle von 1 mm oder 0,5 mm beziehen, ab der von einer wirksamen Öffnung der Auslassventile ausgegangen werden kann. Dabei kann insbesondere eine Hubschwelle von 1 mm bei einem Öffnungshub von mindestens 2 mm und eine Hubschwelle von 0,5 mm bei einem Öffnungshub von weniger als 2 mm angesetzt werden.
Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

1: eine für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung;
2: Ventilerhebungskurven für die Einlassventile (durchgehende Linienführung) und die Auslassventile (strichpunktierte Linienführung) sowie die Bewegungskurve eines Hubkolbens (punktierte Linienführung) eines Verbrennungsmotors einer Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform während eines Heizbetriebs;
3: Abschnitte unterschiedlicher Verläufe des Drucks p in einem Brennraum des Verbrennungsmotors einer Brennkraftmaschinegemäß der ersten Ausführungsform, dessen Einlassventile und Auslassventile mit Ventilerhebungskurven gemäß der 3 betätigt werden;
4: Ventilerhebungskurven für die Einlassventile (durchgehende Linienführung) und die Auslassventile (strichpunktierte Linienführung) sowie die Bewegungskurve eines Hubkolbens (punktierte Linienführung) des Verbrennungsmotors einer Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform während eines Heizbetriebs;
5: Abschnitte unterschiedlicher Verläufe des Drucks p in einem Brennraum des Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform, dessen Einlassventile und Auslassventile mit Ventilerhebungskurven gemäß der 4 betätigt werden; und
6: Ventilerhebungskurven für die Einlassventile (durchgehende Linienführung) und die Auslassventile (strichpunktierte Linienführung) sowie die Bewegungskurve eines Hubkolbens (gepunktete Linienführung) des Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform während eines Normalbetriebs.

Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Diese umfasst einen Viertakt-Verbrennungsmotor 1, der beispielhaft in Form eines Hubkolbenmotors mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 2 ausgebildet ist. Die Zylinder 2 begrenzen mit darin geführten Hubkolben 3 und einem Zylinderkopf jeweils einen Brennraum 4. Diesen Brennräumen 4 wird im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 und damit der Brennkraftmaschine Frischgas über einen Frischgasstrang 5 zugeführt. Bei dem Frischgas handelt es sich primär um Luft, die aus der Umgebung angesaugt wird und die anschließend über einen Frischgasverdichter 6 geführt wird. Dieser Frischgasverdichter 6 ist Teil eines Abgasturboladers, der weiterhin eine Abgasturbine 7 umfasst, die in einen Abgasstrang 8 der Brennkraftmaschine integriert ist. Abgas, das bei der Verbrennung von Gemischmengen entstanden ist, die aus dem Frischgas sowie aus beispielsweise direkt über Kraftstoffinjektoren (nicht dargestellt) in die Brennräume 4 eingespritztem Kraftstoff bestehen, wird über den Abgasstrang 8 der Brennkraftmaschine abgeführt.
Jedem der Brennräume 4 sind gemäß dem in der 1 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel zwei Einlassventile 9 und zwei Auslassventile 10 zugeordnet, die über eine Ventilbetätigungsvorrichtung 11, die beispielsweise jeweils eine Nockenwelle für einerseits die Einlassventile 9 und andererseits die Auslassventile 10 umfassen kann, betätigt werden.
Im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 werden die Hubkolben 3 aufgrund der Verbrennungsprozesse in den Brennräumen 4 oszillierend zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem unteren Totpunkt (UT) bewegt, wobei die Hubkolben 3 abwechselnd einen Ladungswechselhubzyklus, der einen Ausstoßtakt sowie einen Ansaugtakt umfasst, und einen Arbeitshubzyklus, der einen Verdichtungstakt und einen Arbeitstakt umfasst, durchführen. Die Hubkolben 3 sind über Pleuel (nicht dargestellt) mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden, wobei die oszillierenden Bewegungen der Hubkolben 3 zu einer Rotation der Kurbelwelle führen.
In Abhängigkeit von einem Kurbelwellenwinkel im Ladungswechselhubzyklus der einzelnen Hubkolben 3 werden die Einlassventile 9 und die Auslassventile 10 mittels der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 zu definierten Steuerzeiten geöffnet und geschlossen, wie dies in den 2 und 4 gezeigt ist. Mit LOT ist dabei der obere Totpunkt der einzelnen Hubkolben 3 während des jeweiligen Ladungswechselhubzyklus und mit ZOT ist der obere Totpunkt der einzelnen Hubkolben 3 während des jeweiligen Arbeitshubzyklus gekennzeichnet.
Der Verbrennungsmotor 1 der Brennkraftmaschine kann einerseits in einem Heizbetrieb betrieben werden, in dem gemäß den 2 und 4 eines oder beide der jedem der Brennräume 4 zugeordneten Auslassventile 10 (nachfolgend als variable Auslassventile bezeichnet) mit einer deutlich kleineren Ventilöffnung betätigt werden, als dies gemäß einem Normalbetrieb vorgesehen ist (vgl. 6). Wird während des Heizbetriebs nur eines der Auslassventile 10 je Brennraum 4 mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das dazugehörige zweite Auslassventil 10 vollständig geschlossen gehalten wird.
Die relativ kleine Ventilöffnung des oder der den einzelnen Brennräumen 4 zugeordneten, Auslassventile 10 wird gemäß dem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass zum einen der Öffnungsbeginn im Vergleich zu dem Normalbetrieb nach spät beziehungsweise näher in Richtung des LW-OT verschoben ist und zum anderen der Öffnungshub verkleinert ist, wohingegen das Öffnungsende im Vergleich zu dem Normalbetrieb gleich ist. Infolge des relativ späten Öffnungsbeginns der Öffnungsbewegungen der variablen Auslassventile 10 erfolgt in dem Ausstoßtakt zunächst noch (bei geschlossenen Auslassventilen 10) eine relativ starke Verdichtung von in den Brennräumen 4 enthaltenem Abgas (Zwischenverdichtung), womit bereits eine Erwärmung dieses Abgases verbunden ist. Werden die Auslassventile 10 dann geöffnet, strömt dieses relativ stark verdichtete Abgas durch die nur mit jeweils relativ kleinem Öffnungshub geöffneten Auslassventile 10, woraus hohe Strömungsgeschwindigkeiten resultieren, die zu einer weiteren Erwärmung des Abgases beitragen. Weiterhin trägt die Anhebung der inneren Motorlast, die zur Überwindung der höheren Ausschiebeverluste erforderlich ist, zur Anhebung der Abgastemperatur bei. Durch das Öffnen der variablen Auslassventile 10 mit relativ kleinen Ventilöffnungen wird folglich relativ heißes Abgas in den Abgasstrang 8 abgeführt. Dies kann ausgenutzt werden, um beispielsweise ein möglichst schnelles Aufheizen einer in den Abgasstrang 8 integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine zu erreichen.
In dem Normalbetrieb erstreckt sich die für die Auslassventile 10 vorgesehene Öffnungsdauer über den gesamten Ausstoßtakt. Zudem ist in dem Normalbetrieb der Öffnungshub der Auslassventile 10 deutlich größer als dies für die variablen Auslassventile 10 in dem Heizbetrieb des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen ist. Dies dient dazu, die Ladungswechselarbeit in dem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 1 möglichst zu minimieren, was sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad und damit den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors 1 auswirkt.
Um während des Heizbetrieb die Temperatur des Abgases gezielt beeinflussen und insbesondere in Grenzen einstellen beziehungsweise regeln zu können ist vorgesehen, zusätzlich auch die Füllung der einzelnen Brennräume 4 mit Frischgas, d.h. die Menge des Frischgases, die während eines (einen Ladungswechselhubzyklus sowie einen Arbeitshubzyklus umfassenden) Betriebszyklus im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 dem jeweiligen Brennraum 4 zugeführten Frischgases zu variieren, was einen direkten Einfluss auf unter anderem die Zwischenverdichtung und damit den Druck p in dem Brennraum 4 hat. Der Druck p wiederum hat einen direkten Einfluss auf die Temperatur des aus dem Brennraum 4 abgeführten Abgases, wobei ein relativ hoher Druck zu einer relativ hohen Abgastemperatur führt.
Für eine solche Variation der Füllung kann beispielsweise vorgesehen sein, eine stromab des Frischgasverdichters 6 und stromauf des Verbrennungsmotors 1 in den Frischgasstrang 5 integrierte Drosselklappe 13 und/oder eine beispielsweise stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 in den Abgasstrang 8 integrierte Abgasklappe 14 und/oder eine VTG-Stellvorrichtung 15 der Abgasturbine 7 in variierende Betriebsstellungen zu verstellen. Die 3 verdeutlicht dies anhand unterschiedlicher Verläufe für den Druck p in einem Brennraum während eines Heizbetrieb des Verbrennungsmotors 1 gemäß der 2, die unterschiedlichen Betriebsstellungen der Drosselklappe 13 und/oder der Abgasklappe 14 und/oder der VTG-Stellvorrichtung 15 entsprechen. Mit durchgezogener Linienführung ist dabei der Verlauf des Drucks p für eine beliebige Referenzstellung dargestellt, während mit gestrichelter Linienführung ein Verlauf des Drucks p dargestellt ist, der über den gesamten dargestellten Abschnitt des Druckverlaufs, insbesondere jedoch während des Ausstoßtakts, durch größere Druckwerte im Vergleich zu dem Referenzverlauf gekennzeichnet ist, wobei diese größeren Druckwerte durch beispielsweise ein Verstellen der VTG-Stellvorrichtung 15 oder der Abgasklappe 14 in eine zunehmend beziehungsweise weiter geschlossene Betriebsstellung realisiert worden ist. Mit punktierter Linienführung ist zudem ein Verlauf des Drucks p dargestellt, der über den gesamten dargestellten Abschnitt des Druckverlaufs, insbesondere jedoch während des Ausstoßtakts, durch kleinere Druckwerte im Vergleich zu dem Referenzverlauf gekennzeichnet ist, wobei diese kleineren Druckwerte durch beispielsweise ein Verstellen der VTG-Stellvorrichtung 15 in eine zunehmend beziehungsweise weiter geöffnete Betriebsstellung oder durch ein Verstellen der Drosselklappe 13 in eine zunehmend beziehungsweise weiter geschlossene Betriebsstellung realisiert worden ist.
Um während des Heizbetriebs die Füllung der einzelnen Brennräume 4 mit Frischgas zu variieren, kann auch vorgesehen sein, dass der Öffnungsvorgang der Einlassventile 9 mittels eines Einlassstellers 16 der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 verändert wird. Hierfür kann beispielsweise gemäß der 4 vorgesehen sein, dass für die Betätigung der Einlassventile 9 von einem ersten Profil, das zu einer Ventilerhebungskurve (mit durchgezogener Linienführung) führt, die derjenigen gemäß dem Normalbetrieb entspricht, zu einem in zwei Alternativen dargestellten, zweiten Profil gewechselt wird, dessen zugehörige, jeweils mit gestrichelter Linienführung dargestellte Ventilerhebungskurve sich im Vergleich zu der Ventilerhebungskurve gemäß dem ersten Profil durch insbesondere ein entweder früheres Öffnungsende oder ein späteres, erst deutlich während des Verdichtungstakts gelegenes Öffnungsende gekennzeichnet ist. Im ersten Fall wird dabei die Füllung des jeweiligen Brennraums 4 relativ gering gehalten, weil nicht der gesamte Einlasstakt für ein Einbringen von Frischgas in den Brennraum 4 genutzt wird. Im zweiten Fall wird ein Teil des während des Einlasstakts in den Brennraum 4 eingebrachten Frischgases in dem darauf folgenden Verdichtungstakt wieder durch die zunächst noch geöffneten Einlassventile 9 aus dem Brennraum 4 ausgebracht.
Gemäß der 5 wird auch durch ein solches Ändern der Öffnungsvorgänge der Einlassventile 9 der Druck (entsprechend dem mit gestrichelter Linienführung dargestellten Druckverlauf) in dem jeweiligen Brennraum 4 über den gesamten dargestellten Abschnitt des Druckverlaufs und insbesondere während des Ausstoßtakts im Vergleich zu den zeitgleichen Druckwerten, die bei der Betätigung der Einlassventile 9 entsprechend der für den Normalbetrieb vorgesehenen Ventilerhebungskurve erreicht werden (Druckverlauf mit durchgezogener Linienführung), verringert, was zu entsprechend verringerten Abgastemperaturen führt.
Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass der Druckverlauf Im Bereich des zwischen LOT und ZOT liegenden UT durch die Richtung der Verschiebung des Öffnungsendes in Relation zu der Referenzsteuerzeit (gemäß der für den Normalbetrieb vorgesehenen Ventilerhebungskurve) geringfügig beeinflusst wird. Ein Verschieben des Öffnungsendes der Einlassventile 9 nach früh führt zu einem zeitweise geringeren Druck in dem jeweiligen Brennraum 4, weil das Frischgas zum Ende des Einlasstakts bei dann schon geschlossenen Einlassventilen 9 infolge der noch stattfindenden Hubbewegung des dazugehörigen Hubkolbens 3 expandiert wird.
Besonders weitgehend lässt sich der Druck in dem jeweiligen Brennraum durch eine Kombination einer Änderung der Betriebsstellung des Einlassstellers und einer Änderung der Betriebsstellung(en) der Drosselklappe und/oder der Abgasklappe und/oder der VTG-Stellvorrichtung beeinflussen. Die 5 zeigt einen entsprechenden Druckverlauf mit punktierter Linienführung, wobei, neben der Änderung der Betriebsstellung des Einlassstellers, eine zusätzliche Verringerung des Drucks 9 durch beispielsweise ein Verstellen der Drosselklappe 13 in eine zunehmend geschlossene Stellung realisiert wurde.
Bezugszeichenliste

1: (Viertakt-)Verbrennungsmotor
2: Zylinder
3: Hubkolben
4: Brennraum
5: Frischgasstrang
6: Frischgasverdichter
7: Abgasturbine
8: Abgasstrang
9: Einlassventil
10: Auslassventil
11: Ventilbetätigungsvorrichtung
12: Abgasnachbehandlungseinrichtung
13: Drosselklappe
14: Abgasklappe
15: VTG-Stellvorrichtung
16: Einlasssteller der Ventilbetätigungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004016386 B4 [0002, 0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor (1), der mindestens einen Brennraum (4) ausbildet, mit einem Frischgasstrang (5) zum Zuführen von Frischgas zu dem Verbrennungsmotor (1) und mit einem Abgasstrang (8) zum Abführen von Abgas von dem Verbrennungsmotor (1), wobei ein Einbringen von Frischgas in den Brennraum (4) mittels mindestens eines Einlassventils (9) und ein Ausbringen von Abgas aus dem Brennraum (4) mittels mindestens eines Auslassventils (10) steuerbar ist, wobei das Einlassventil (9) und das Auslassventil (10) mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung (11) betätigbar sind, die derart ausgebildet ist, dass mittels dieser im Betrieb des Verbrennungsmotors (1) die Ventilöffnung des Auslassventils (10) während des Ausstoßtakts in dem Brennraum (4) veränderbar ist, wobei während eines Heizbetriebs des Verbrennungsmotors (1) die während des Ausstoßtakts erfolgende Ventilöffnung des Auslassventils (10) im Vergleich zu einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors (1) kleiner eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Heizbetriebs die Temperatur des Abgases gezielt beeinflusst wird, indem die Füllung des Brennraums (4) mit Frischgas variiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung des Brennraums mit Frischgas variiert wird, indem - die Betriebsstellung einer in den Frischgasstrang (5) integrierten Drosselklappe (13) und/oder - die Betriebsstellung einer in den Abgasstrang (8) integrierten Abgasklappe (14) und/oder - die Betriebsstellung einer VTG-Stellvorrichtung (15) einer in den Abgasstrang integrierten Abgasturbine (7) und/oder - die Betriebsstellung eines Einlassstellers (16) der Ventilbetätigungsvorrichtung (11) und damit der Öffnungsvorgang des Einlassventils (9) verändert wird/werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Heizbetriebs die Temperatur des Abgases geregelt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Normalbetriebs die Betriebsstellung eines/des Einlassstellers (16) der Ventilbetätigungsvorrichtung (11) und damit der Öffnungsvorgang des Einlassventils (9) verändert wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Heizbetriebs das Auslassventil (10) - bei einer Steuerzeit, die zwischen 70°KW vor LW-OT und 50°KW vor LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT liegt, geschlossen wird und/oder - mit einem Öffnungshub, der zwischen 5% und 50% des Öffnungshubs im Normalbetrieb beträgt, betätigt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Normalbetriebs das Auslassventil (10) - bei einer Steuerzeit, die zwischen 210°KW vor LW-OT und 190°KW vor LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT liegt, geschlossen wird und/oder - mit einem Öffnungshub zwischen 1/12 und 1/9 des Hubs eines den Brennraum (4) begrenzenden Hubkolbens (3) betätigt wird.