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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei nach einem Start der Brennkraftmaschine ein Warmlaufbetrieb durchgeführt wird, während welchem eine Zylinderfüllung der Zylinder und/oder eine Drehzahl der Brennkraftmaschine auf einen Grenzwert begrenzt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2008 020 185 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit Stopp-Start-Automatik. Das Steuerverfahren ist geeignet für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einer Stopp-Start-Automatik, mittels derer die Brennkraftmaschine unabhängig von einem Kraftfahrzeugführer abgeschaltet und gestartet werden kann. Gemäß dem Verfahren wird ein Start der Brennkraftmaschine erfasst und eine Größe ermittelt, welche ein Maß für die von der Brennkraftmaschine verrichtete Arbeit seit dem Start darstellt. Das Abschalten der Brennkraftmaschine durch die Stopp-Start-Automatik wird in Abhängigkeit von der Größe gesteuert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit geringen Emissionen ermöglicht, vorzugsweise während eines Warmlaufbetriebs der Brennkraftmaschine.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs zumindest zeitweise in Abhängigkeit von einer eine Temperatur der Brennkraftmaschine beschreibenden Äquivalenzgröße gewählt wird.
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Das beschriebene Verfahren dient dem Betreiben der Brennkraftmaschine, welche vorzugsweise wiederum dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs dient, also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Brennkraftmaschine verfügt über die mehreren Zylinder, die jeweils einen Brennraum aufweisen. Das im Rahmen dieser Beschreibung erläuterte Verfahren ist für jeden der mehreren Zylinder umgesetzt.
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Es ist vorgesehen, nach dem Start den Warmlaufbetrieb durchzuführen. Bei dem Start erfolgt ein Starten der Brennkraftmaschine. Der Start kann beispielsweise ein Erhöhen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder ein Zuschalten einer Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine umfassen. Das Erhöhen der Drehzahl erfolgt besonders bevorzugt ausgehend von einem Stillstand der Brennkraftmaschine, also einer Drehzahl von null, bis zu einer Mindestdrehzahl oder einer Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine. Die Mindestdrehzahl der Brennkraftmaschine entspricht derjenigen Drehzahl, ab welcher die Brennkraftmaschine ihre Drehzahl selbsttätig, also ohne externe Drehmomentzufuhr, weiter erhöhen kann. Die Leerlaufdrehzahl ist diejenige Drehzahl, bei welcher die Brennkraftmaschine betrieben wird, sofern sie nicht zur Bereitstellung eines Drehmoments herangezogen wird. Die Leerlaufdrehzahl ist vorzugsweise höher als die Mindestdrehzahl. Beispielsweise ist die Leerlaufdrehzahl derart gewählt, dass die Brennkraftmaschine einen möglichst ruhigen Lauf bei gleichzeitig möglichst geringem Kraftstoffverbrauch aufweist.
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Der Start der Brennkraftmaschine erfolgt beispielsweise nach einem Abschalten der Brennkraftmaschine, insbesondere im Rahmen eines Abstellens des Kraftfahrzeugs. Das Abschalten der Brennkraftmaschine umfasst zum Beispiel ein Reduzieren der Drehzahl der Brennkraftmaschine, insbesondere bis auf null, also bis in den Stillstand der Brennkraftmaschine, und/oder das Abschalten der Kraftstoffzufuhr. Bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr kann die Brennkraftmaschine zunächst eine beliebige Drehzahl aufweisen. So kann die Brennkraftmaschine beispielsweise bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr geschleppt, also mittels eines externen Drehmoments angetrieben werden. Der Start der Brennkraftmaschine kann durch eine Stopp-Start-Automatik durchgeführt werden. Die Brennkraftmaschine kann beispielsweise abgeschaltet werden, falls das Kraftfahrzeug abgestellt ist. Unter dem Abstellen des Kraftfahrzeugs ist zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug angehalten wird, also seine Geschwindigkeit bis auf null reduziert wird. Insbesondere verlässt bei abgestelltem Kraftfahrzeug der Fahrer des Kraftfahrzeugs zumindest zeitweise das Kraftfahrzeug. Besonders bevorzugt steigt er vor dem Start wieder in das Kraftfahrzeug ein.
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Das Kraftfahrzeug kann als Hybridfahrzeug ausgebildet sein. Nicht zuletzt in diesem Fall kann der Start der Brennkraftmaschine auch während der Fahrt des Kraftfahrzeugs erfolgen, beispielsweise bei einem geregelten Zuschalten der Brennkraftmaschine. Der Start der Brennkraftmaschine kann auch nach einem vorübergehenden Abschalten der Kraftstoffzufuhr, beispielsweise während eines Schleppbetriebs oder einer Schubabschaltung der Brennkraftmaschine, erfolgen. Zum Start kann eine Drehzahl der Brennkraftmaschine durch eine elektrische Maschine, beispielsweise ein Starter, auf die Mindestdrehzahl erhöht werden. Nach dem Erreichen der Mindestdrehzahl oder bereits zuvor erfolgt ein Zuschalten der Kraftstoffzufuhr, so dass nach dem Start ein Betrieb der Brennkraftmaschine aus eigener Kraft erfolgen kann.
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Nach dem Start der Brennkraftmaschine wird der Warmlaufbetrieb durchgeführt. Während des Warmlaufbetriebs wird die Brennkraftmaschine derart betrieben, dass eine Zylinderfüllung der Zylinder und/oder die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf einen Grenzwert begrenzt werden. Unter der Zylinderfüllung ist eine den Zylindern, insbesondere deren Brennraum, während eines Ansaugtakts zugeführte Menge eines Gemischs aus Frischgas und Brennstoff zu verstehen. Das Frischgas kann vollständig aus Frischluft bestehen oder Frischluft zumindest aufweisen. Beispielsweise setzt sich das Frischgas aus Frischluft und Abgas zusammen, nämlich sofern eine Abgasrückführung durchgeführt wird. Das Einbringen des Frischgases erfolgt zumindest außerhalb des Warmlaufbetriebs derart, dass nach dem Einbringen eine Menge des Gemischs in dem Brennraum vorliegt, welche einer Sollmenge entspricht. Diese Sollmenge wird beispielsweise aus einer Vorgabe eines Fahrers des Kraftfahrzeugs und/oder einer Fahrerassistenzeinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt.
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Während des Warmlaufbetriebs ist es hingegen vorgesehen, dass die Zylinderfüllung auf den Grenzwert begrenzt wird. Die Zylinderfüllung kann also zumindest zeitweise kleiner sein als die Sollmenge, nämlich sofern der Grenzwert kleiner ist als die Sollmenge. In anderen Worten wird ein Überschreiten des Grenzwerts durch die Zylinderfüllung während des Warmlaufbetriebs verhindert. Die Begrenzung kann mittels eines Motorsteuergeräts erfolgen, welches die Zylinderfüllung durch Ansteuerung eines entsprechenden Stellelements, beispielsweise einer Drosselklappe, einstellt. Vorzugsweise ist die Zylinderfüllung die Füllung jedes einzelnen der Zylinder, also gerade nicht die Zylinderfüllung aller Zylinder zusammen. Die Zylinderfüllung jedes einzelnen der Zylinder wird insoweit jeweils auf den Grenzwert begrenzt.
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Zusätzlich oder alternativ wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf den Grenzwert begrenzt. Bei der Drehzahl handelt es sich vorzugsweise um eine Drehzahl einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Welle, insbesondere einer Kurbelwelle. Die Brennkraftmaschine wird zumindest außerhalb des Warmlaufbetriebs derart betrieben, dass die Drehzahl einer Solldrehzahl entspricht. Die Solldrehzahl wird beispielsweise aus der Vorgabe des Fahrers des Kraftfahrzeugs und/oder der Fahrerassistenzeinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt. Beispielsweise wird die Solldrehzahl anhand einer Fahrpedalstellung ermittelt. Die Brennkraftmaschine wird derart betrieben, dass während des Warmlaufbetriebs die Drehzahl auf den Grenzwert begrenzt wird, die Drehzahl der Brennkraftmaschine den Grenzwert also nicht überschreiten kann. Zumindest während des Warmlaufbetriebs kann insoweit die Drehzahl der Brennkraftmaschine kleiner sein als die Solldrehzahl, nämlich sofern der Grenzwert kleiner ist als die Solldrehzahl.
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Werden sowohl die Zylinderfüllung als auch die Drehzahl begrenzt, so liegen bevorzugt mehrere Grenzwerte vor, nämlich einer für die Zylinderfüllung und einer für die Drehzahl. Das bedeutet, dass sowohl die Zylinderfüllung als auch die Drehzahl während des Warmlaufbetriebs auf jeweils einen eigenen Grenzwert begrenzt werden. In den folgenden Ausführungen wird stets auf den Grenzwert eingegangen, die Ausführungen gelten allerdings im Falle der mehreren Grenzwerte entsprechend sowohl für den Grenzwert der Drehzahl als auch für den Grenzwert der Zylinderfüllung.
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Es ist vorgesehen, dass der Grenzwert, also der Grenzwert der Zylinderfüllung und/oder der Grenzwert der Drehzahl, während des Warmlaufbetriebs zumindest zeitweise in Abhängigkeit von der die Temperatur der Brennkraftmaschine beschreibenden Äquivalenzgröße gewählt wird/werden. Bei der Temperatur handelt es sich zum Beispiel um eine Temperatur der Brennkraftmaschine, die nicht oder nur mit sehr großem Aufwand direkt ermittelt beziehungsweise gemessen werden kann, beispielsweise eine Temperatur im oder in der Nähe des Brennraums. Um die Temperatur zu beschreiben, wird die Äquivalenzgröße herangezogen. Bei der Äquivalenzgröße handelt es sich um eine Größe, die im Vergleich zu der Temperatur der Brennkraftmaschine mit geringerem Aufwand ermittelt werden kann. Die Äquivalenzgröße korrespondiert beziehungsweise korreliert zumindest näherungsweise mit der Temperatur der Brennkraftmaschine. Dabei kann zwischen der Temperatur der Brennkraftmaschine und der Äquivalenzgröße sowohl eine positive als auch eine negative Korrelation vorliegen. Es ist vorgesehen, dass der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs in Abhängigkeit von dieser Äquivalenzgröße gewählt wird. In anderen Worten wird der Grenzwert in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine gewählt, die insbesondere nicht unmittelbar erfasst wird oder werden kann, die allerdings durch den Wert der Äquivalenzgröße beschrieben wird.
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Mit der beschriebenen Vorgehensweise können die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine, die bei dem Start beziehungsweise nach dem Start der Brennkraftmaschine anfallen, deutlich reduziert werden, nämlich durch die Reduzierung der Zylinderfüllung der Zylinder und/oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine während des Warmlaufbetriebs. Als Brennkraftmaschine kommt vorzugsweise eine fremdgezündete Brennkraftmaschine, insbesondere eine Otto-Brennkraftmaschine, zum Einsatz.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass als Äquivalenzgröße eine Abschaltdauer verwendet wird, die sich von einem dem Start vorangehenden Abschalten der Brennkraftmaschine bis zu dem Start der Brennkraftmaschine erstreckt. Die Abschaltdauer ist die Dauer eines Zeitraums, während dem die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist oder war. Bei dem Abschalten der Brennkraftmaschine wird bevorzugt die Drehzahl auf null reduziert und die Brennkraftmaschine gestoppt. Im abgeschalteten Zustand liegt somit ein Stillstand der Brennkraftmaschine vor. Alternativ oder zusätzlich kann die Brennkraftmaschine auch mit einer beliebigen Drehzahl abgeschaltet sein, wobei lediglich die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird. Hierbei wird die Brennkraftmaschine im abgeschalteten Zustand von einer anderen Kraftquelle angetrieben, beispielsweise durch eine Antriebsachse des Kraftfahrzeugs oder eine elektrische Maschine. Insbesondere findet nach dem Abschalten in den Zylindern der Brennkraftmaschine keine Verbrennung mehr statt.
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Die Abschaltdauer erstreckt sich von einem Abschaltzeitpunkt der Brennkraftmaschine, in dem die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, bis zu einem darauffolgenden Inbetriebnahmezeitpunkt, in dem die Brennkraftmaschine wieder in Betrieb genommen, insbesondere gestartet wird. Zur Ermittlung der Abschaltdauer kann ein Steuergerät vorgesehen sein, insbesondere ein Motorsteuergerät, welches den Zeitraum erfasst, in dem die Brennkraftmaschine abgeschaltet war. Die Brennkraftmaschine ist während der gesamten Abschaltdauer abgeschaltet. In anderen Worten beginnt die Abschaltdauer mit dem Abschalten beziehungsweise einem Ende des Abschaltens der Brennkraftmaschine und endet mit dem Start beziehungsweise einem Beginn des Starts.
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Es kann vorgesehen sein, die Abschaltdauer als die Äquivalenzgröße zu verwenden. Wie bereits vorstehend beschrieben, findet nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine, insbesondere dem Abschalten der Kraftstoffzufuhr, in der Brennkraftmaschine keine Verbrennung statt, somit wird in den Zylindern auch keine Wärme freigesetzt. In diesem Zustand wird die Brennkraftmaschine abkühlen, insbesondere wird die Temperatur des Brennraums im Vergleich zu anderen Temperaturen der Brennkraftmaschine sehr schnell, also mit höherem Temperaturgradient, abfallen.
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Dies hat zur Folge, dass bei dem nachfolgenden Start aufgrund der gefallenen Temperatur des Brennraums eine Gemischinhomogenität in den Zylindern auftreten kann, welche zu erhöhten Schadstoffemissionen führen kann. Diese Schadstoffemissionen können reduziert werden, indem der vorstehend beschriebene Warmlaufbetrieb durchgeführt wird. Die erfindungsgemäße Ausführungsform sieht nun vor, dass die Abschaltdauer als Äquivalenzgröße herangezogen wird, um die fortschreitende Auskühlung der Brennkraftmaschine, insbesondere des Brennraums, zu beschreiben.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Warmlaufbetrieb nur dann durchgeführt wird, wenn die Abschaltdauer eine von der Äquivalenzgröße und/oder einer Umgebungstemperatur abhängige Mindestabschaltdauer überschreitet. Wie bereits vorstehend erläutert, wird während des Warmlaufbetriebs die Zylinderfüllung der Zylinder und/oder die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf den Grenzwert begrenzt. Dies hat zur Folge, dass während des Warmlaufbetriebs das auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtete Drehmoment ebenfalls begrenzt ist. Um bei einer sehr kurzen Abschaltdauer, während der die Auskühlung der Brennkraftmaschine nur geringfügig fortschreitet, das zum Antreiben der Brennkraftmaschine abrufbare Drehmoment nicht zu begrenzen, ist die Mindestabschaltdauer vorgesehen.
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Die Mindestabschaltdauer kann in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gewählt werden. Beispielsweise kann bei einer niedrigeren Umgebungstemperatur eine kürzere Mindestabschaltdauer vorgesehen sein, während bei einer höheren Umgebungstemperatur eine längere Mindestabschaltdauer vorgesehen ist. Überschreitet die zum Zeitpunkt des Starts ermittelte Abschaltdauer die Mindestabschaltdauer, so wird bei dem Start der Brennkraftmaschine der vorstehend beschriebene Warmlaufbetrieb durchgeführt. Wurde zum Zeitpunkt des Starts der Brennkraftmaschine die Mindestabschaltdauer durch die Abschaltdauer noch nicht überschritten, wird bei dem Start der Warmlaufbetrieb nicht durchgeführt, sondern beispielsweise ein Normalbetrieb, in dem keine Begrenzung der Zylinderfüllung und/oder der Drehzahl auf den Grenzwert erfolgt. Wie beschrieben, kann es vorgesehen sein, die Abschaltdauer als die Äquivalenzgröße zu verwenden. Alternativ kann allerdings auch eine andere eine Temperatur der Brennkraftmaschine beschreibende Äquivalenzgröße verwendet werden. Insbesondere in diesem Fall kann die Mindestabschaltdauer von der Äquivalenzgröße abhängen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Grenzwert zu Beginn des Warmlaufbetriebs auf einen in Abhängigkeit von der Äquivalenzgröße und/oder der Umgebungstemperatur gewählten Startwert gesetzt wird. Wie bereits vorstehend erläutert, beschreibt die Äquivalenzgröße die Temperatur der Brennkraftmaschine und kann damit als Maß der fortschreitenden Auskühlung der Brennkraftmaschine, insbesondere des Brennraums, herangezogen werden. Dabei kann es sinnvoll sein, den während des Warmlaufbetriebs gewählten Grenzwert der Zylinderfüllung und/oder der Drehzahl in Abhängigkeit der Äquivalenzgröße und somit der Auskühlung der Brennkraftmaschine zu wählen.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer nur geringfügig fortgeschrittenen Auskühlung der Warmlaufbetrieb mit einem höheren Grenzwert durchgeführt wird und bei einer weiter fortgeschrittenen Auskühlung ein niedrigerer Grenzwert gewählt wird. Hierfür wird für den Grenzwert der Startwert festgelegt, der zu Beginn des Warmlaufbetriebs eingestellt wird. Für diesen Startwert kann auch ein Mindestwert festgelegt sein, um die Wahl des Grenzwerts nach unten zu begrenzen. Der Startwert wird also nicht ausschließlich in Abhängigkeit von der Äquivalenzgröße gewählt, insbesondere kann die Wahl des Startwerts zur Bereitstellung eines Mindestdrehmoments durch den Mindestwert begrenzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, den Startwert in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur zu wählen. Beispielsweise kann bei einer niedrigeren Umgebungstemperatur ein niedrigerer Startwert und bei einer höheren Umgebungstemperatur ein höherer Startwert gesetzt werden.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs ausgehend von dem Startwert in Richtung eines Endwerts erhöht wird. Hierfür wird für den Grenzwert ein Endwert festgelegt, wobei dieser ein maximal zulässiger Wert sein kann, welcher bei einem bestimmungsgemäßen Dauerbetrieb der Brennkraftmaschine vorliegen darf, ohne dass Beschädigungen der Brennkraftmaschine auftreten beziehungsweise zu erwarten sind. Dabei wird der Endwert stets höher als der Startwert sein und der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs in Richtung des Endwerts erhöht.
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Zusätzlich oder alternativ kann im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Endwert in Abhängigkeit von der Äquivalenzgröße und/oder der Umgebungstemperatur gewählt wird. Bei einer fortgeschrittenen Auskühlung der Brennkraftmaschine kann es vorteilhaft sein, dass der Endwert nicht auf den maximal zulässigen Wert gesetzt wird, sondern in Abhängigkeit von der Äquivalenzgröße gewählt wird. Da die Äquivalenzgröße die Temperatur der Brennkraftmaschine beschreibt, kann bei einer bereits weiter fortgeschrittenen Auskühlung ein niedrigerer Endwert gewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Endwert in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gewählt werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Erhöhen linear oder stufenweise erfolgt. Wie bereits vorstehend erläutert, wird der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs in Richtung des Endwerts erhöht. Dieses Erhöhen kann linear erfolgen, beispielsweise mit einer festgelegten Steigerungsrate, insbesondere mit während des Warmlaufbetriebs konstanter Steigerungsrate. Alternativ kann das Erhöhen auch stufenweise erfolgen. Die stufenweise Erhöhung kann in festgelegten Zeitschritten erfolgen, wobei der Grenzwert in jedem Zeitschritt um einen festen Wert erhöht wird.
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Eine weitere zusätzliche oder alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Erhöhen in Abhängigkeit von einer den Zylinder zugeführten Frischgasmenge und/oder einer weiteren Temperatur der Brennkraftmaschine erfolgt. Die den Zylindern seit dem Start der Brennkraftmaschine kumulativ zugeführte Frischgasmenge kann als Maß für die von der Brennkraftmaschine während ihres Betriebs erzeugten Wärmemenge herangezogen werden. Unter der kumulativ zugeführten Frischgasmenge, insbesondere Frischluftmenge, wird die den Zylindern seit dem Start der Brennkraftmaschine in Summe zugeführte Menge des Frischgases beziehungsweise der Frischluft verstanden. Die Menge kann eine Masse oder ein Volumen sein. Dabei wird die den Zylindern in jedem Ansaugtakt zugeführte Frischgasmenge kumuliert beziehungsweise kumulativ addiert.
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Wird die Brennkraftmaschine mit einer höheren Last betrieben, so wird sich diese schneller erwärmen und entsprechend die kumulative Frischgasmenge rascher ansteigen als bei niedriger Last. Daher kann es sinnvoll sein, den Grenzwert in Abhängigkeit von der den Zylindern kumulativ zugeführten Frischgasmenge zu erhöhen, um die Geschwindigkeit, mit der die Brennkraftmaschine während des Betriebs aufgewärmt wird, zu berücksichtigen. Alternativ kann als Maß für das Fortschreiten des Aufwärmvorgangs eine weitere Temperatur der Brennkraftmaschine herangezogen werden, beispielsweise eine Kühlmitteltemperatur oder eine Temperatur einer Abgasanlage.
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Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Warmlaufbetrieb beendet wird, wenn der Grenzwert den Endwert erreicht und/oder die den Zylindern zugeführte Frischgasmenge einen Schwellenwert überschreitet. Wie bereits vorstehend erläutert, wird der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs in Richtung des Endwerts erhöht. Daher kann es sinnvoll sein, den Warmlaufbetrieb zu beenden, wenn der Grenzwert den Endwert erreicht oder überschreitet. Nach einem Beenden des Warmlaufbetriebs kann die Brennkraftmaschine in dem Normalbetrieb betrieben werden, währenddessen die vorstehend beschriebenen Maßnahmen nicht mehr durchgeführt werden. Liegt sowohl für die Zylinderfüllung als auch für die Drehzahl ein Grenzwert vor, kann der Warmlaufbetrieb beendet werden, wenn einer der Grenzwerte den Endwert erreicht. Alternativ kann es vorgesehen sein, den Warmlaufbetrieb erst dann zu beenden, wenn beide Grenzwerte ihren jeweiligen Endwert erreicht haben.
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Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, die den Zylindern seit dem Start kumulativ zugeführte Frischgasmenge als Maß für die von der Brennkraftmaschine umgesetzte Wärmeenergie heranzuziehen und den Warmlaufbetrieb zu beenden, sobald diese Frischgasmenge den Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Ab dem Zeitpunkt des Überschreitens kann davon ausgegangen werden, dass die Brennkraftmaschine ihre Betriebstemperatur erreicht hat. Nach einem erneuten Abschalten der Brennkraftmaschine kann der Warmlaufbetrieb nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erneut durchgeführt werden. Insbesondere kann der Warmlaufbetrieb nach jedem Start anhand der vorstehenden Ausführungen durchgeführt werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Brennkraftmaschine dazu ausgebildet ist, nach einem Start der Brennkraftmaschine einen Warmlaufbetrieb durchzuführen, in welchem eine Zylinderfüllung der Zylinder und/oder eine Drehzahl der Brennkraftmaschine auf einen Grenzwert begrenzt werden. Dabei ist vorgesehen, dass der Grenzwert während des Warmlaufbetriebs zumindest zeitweise in Abhängigkeit von einer eine Temperatur der Brennkraftmaschine beschreibenden Äquivalenzgröße gebildet wird. Insbesondere kann die Brennkraftmaschine ein Motorsteuergerät zur Implementierung des Verfahrens aufweisen.
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Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Brennkraftmaschine als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine.
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Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1, die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Zylinder 2 aufweist. Jeder der Zylinder 2 verfügt über wenigstens ein Einlassventil 3 und wenigstens ein Auslassventil 4. Über jedes der Einlassventile 3 kann dem jeweiligen Zylinder 2 Frischgas aus einem Ansaugtrakt 5 zugeführt werden, wohingegen durch jedes der Auslassventile 4 Abgas aus dem entsprechenden Zylinder 2 entweichen kann, nämlich in Richtung eines Abgastrakts 6. Stromabwärts des Abgastrakts 6 kann eine Abgasreinigungseinrichtung 8 vorliegen, welche über eine Abgasleitung 7 strömungstechnisch an die Auslassventile 4 angeschlossen ist. Die Abgasreinigungseinrichtung 8 kann beispielsweise über wenigstens einen Katalysator verfügen.
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Die Brennkraftmaschine 1 wird mittels eines Verfahrens betrieben, gemäß welchem nach einem Start der Brennkraftmaschine ein Warmlaufbetrieb durchgeführt wird. Den Zylindern 2 wird über den Ansaugtrakt 5 Frischgas zugeführt, wobei diese Frischgaszufuhr während des Warmlaufbetriebs auf den Grenzwert begrenzt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 auf den Grenzwert begrenzt werden. Insofern können also zwei Grenzwerte existieren, nämlich einer für die Zylinderfüllung und einer für die Drehzahl der Brennkraftmaschine. Der oder die Grenzwerte werden während des Warmlaufbetriebs zumindest zeitweise in Abhängigkeit von einer eine Temperatur der Brennkraftmaschine 1 beschreibenden Äquivalenzgröße gewählt.
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Beispielsweise ist die Brennkraftmaschine 1 dazu ausgebildet, die zum Zeitpunkt des Starts der Brennkraftmaschine 1 seit dem Zeitpunkt des dem Start vorangehenden Abschaltens der Brennkraftmaschine 1 verstrichene Zeit zu ermitteln, um diese als Äquivalenzgröße heranzuziehen. Überschreitet die Abschaltdauer eine Mindestabschaltdauer, so wird der Warmlaufbetrieb durchgeführt.
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Zu Beginn des Warmlaufbetriebs wird der Grenzwert auf einen Startwert gesetzt. Während des Warmlaufbetriebs wird der Grenzwert ausgehend von dem Startwert in Richtung eines Endwerts erhöht. Der Endwert wird beispielsweise so gewählt, dass der Grenzwert der Drehzahl eine maximal zulässige Drehzahl erreicht, welche bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb nach Erreichen der Betriebstemperatur vorliegen darf, ohne dass Beschädigungen der Brennkraftmaschine 1 auftreten beziehungsweise zu erwarten sind. Zusätzlich oder alternativ kann auch für den Grenzwert der Zylinderfüllung ein maximal zulässiger Endwert festgelegt werden.
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Der Grenzwert wird in Richtung des Endwerts erhöht, wobei das Erhöhen in Abhängigkeit von der den Zylindern 2 über den Ansaugtrakt 5 seit dem Start kumulativ zugeführten Frischgasmenge erfolgt. Bei einem Erreichen des Endwerts durch den Grenzwert wird der Warmlaufbetrieb beendet. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, den Warmlaufbetrieb zu beenden, sobald die den Zylindern 2 seit dem Start kumulativ zugeführte Frischgasmenge den Schwellenwert überschreitet. Auf diese Art und Weise erfolgt während des Warmlaufbetriebs ein kontrolliertes Erwärmen der Brennkraftmaschine 1 auf eine Betriebstemperatur und entsprechend werden die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine 1 während des Warmlaufbetriebs deutlich reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008020185 A1 [0002]
