DE102019203096A1 - Method and device for operating an engine braking system for a motor vehicle - Google Patents

Method and device for operating an engine braking system for a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein zum Durchführen eines Motorbremsbetriebs mit einem Verbrennungsmotor (2), mit folgenden Schritten:- Bereitstellen (S1) einer Anforderung eines Soll-Bremsmoments (M);- Bestimmen einer Soll-Zylinderfüllung für den Verbrennungsmotor (2) abhängig von dem angeforderten Soll-Bremsmoment (M);- zum Umschalten in einen Motorbremsbetrieb oder zum Umschalten des Motorbremsbetriebs, Reduzieren (S2) einer Zylinderfüllung auf eine vorgegebene minimale oder reduzierte Zylinderfüllung oder Beibehalten der Zylinderfüllung auf der vorgegebenen minimalen oder reduzierten Zylinderfüllung; und- Aktivieren (S3) des Motorbremsbetriebs des Verbrennungsmotors (2) und anschließendes Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung, um das angeforderte Soll-Bremsmoment (M) einzustellen.The invention relates to an engine braking operation with an internal combustion engine (2), comprising the following steps: - providing (S1) a request for a target braking torque (M); - determining a target cylinder charge for the internal combustion engine (2) depending on the requested Target braking torque (M); - for switching to an engine braking mode or for switching the engine braking mode, reducing (S2) a cylinder charge to a predetermined minimum or reduced cylinder charge or maintaining the cylinder charge at the predetermined minimum or reduced cylinder charge; and- activating (S3) the engine braking operation of the internal combustion engine (2) and then setting the cylinder charge to the target cylinder charge in order to set the requested target braking torque (M).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Motorsysteme mit Verbrennungsmotoren, die mit einer Motorbremseinrichtung versehen sind.The invention relates to engine systems with internal combustion engines which are provided with an engine braking device.

Technischer HintergrundTechnical background

Nutzfahrzeuge für den Transport schwerer Lasten weisen üblicherweise Dieselmotoren oder Gasmotoren (z. B. CNG, LPG, Wasserstoff) als Antriebsmotoren auf, die mit Motorbremseinrichtungen versehen sind. Motorbremseinrichtungen nutzen ein Verzögerungsmoment der Verbrennungsmaschine durch an sich bekannte Klappenvorrichtungen im Abgassystem und/oder Vorrichtungen zur Ventiltriebverstellung der Einlass- und/oder Auslassventile, um ein Verzögerungsmoment durch den Verbrennungsmotor bereitzustellen. Das Verzögerungsmoment ergibt sich durch die Kompressionsarbeit bei einer brennraumverkleinernden Kolbenbewegung, wobei die pneumatische Federwirkung bei einer brennraumvergrößernden Kolbenbewegung durch Reduzieren des Brennraumdrucks verringert wird.Commercial vehicles for the transport of heavy loads usually have diesel engines or gas engines (e.g. CNG, LPG, hydrogen) as drive engines, which are provided with engine braking devices. Engine braking devices use a deceleration torque of the internal combustion engine through known flap devices in the exhaust system and / or devices for valve train adjustment of the inlet and / or outlet valves in order to provide a deceleration torque through the internal combustion engine. The deceleration torque results from the compression work during a piston movement that reduces the combustion chamber, the pneumatic spring action being reduced by reducing the combustion chamber pressure during a piston movement that enlarges the combustion chamber.

Während Reibungsbremsen bei einem längeren Bremsvorgang aufgrund von Überhitzung ihre Bremsleistung verlieren, ermöglichen Motorbremseinrichtungen, eine kontinuierliche Bremsleistung auch über längere Bremsdauern hinweg bereitzustellen. Bisherige Motorbremseinrichtungen sehen vor, ein Motorbremsmoment in mehreren Bremsleistungsstufen bereitzustellen, das es einem Fahrer durch geeignete Wahl der Bremsleistungsstufe und ggfs. durch Umschalten zwischen den Bremsleistungsstufen ermöglicht, die Geschwindigkeiten während einer Bergabfahrt zu kontrollieren.While friction brakes lose their braking power in the event of a longer braking process due to overheating, engine braking devices make it possible to provide continuous braking power even over longer braking periods. Previous engine braking devices provide for an engine braking torque to be provided in several braking power levels, which enables a driver to control the speeds while driving downhill by suitable selection of the braking power level and, if necessary, by switching between the braking power levels.

Eine herkömmliche Variante von Motorbremseinrichtungen nutzt eine sogenannte Abgasklappe. Die Abgasklappe befindet sich stromabwärts der Abgasturbine der Aufladeeinrichtung und ist im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors vollständig geöffnet. Wird die Motorbremseinrichtung aktiviert, wird im Schubbetrieb des Verbrennungsmotors die Abgasklappe geschlossen, wodurch der Abgasgegendruck und dadurch das Bremsmoment des Verbrennungsmotors erhöht wird. Über die Zeit wächst der Abgasgegendruck an und erhöht dadurch kontinuierlich das Bremsmoment des Verbrennungsmotors. Jedoch bewirkt eine derartige Motorbremseinrichtung nur ein begrenztes Bremsmoment, da ein maximaler Abgasgegendruck zwischen der Abgasklappe und den Auslassventilen nicht überschritten werden darf, um ein unkontrolliertes Öffnen der Auslassventile zu vermeiden.A conventional variant of engine braking devices uses what is known as an exhaust flap. The exhaust flap is located downstream of the exhaust gas turbine of the supercharger and is fully open during normal operation of the internal combustion engine. If the engine braking device is activated, the exhaust flap is closed when the internal combustion engine is overrun, which increases the exhaust gas back pressure and thereby the braking torque of the internal combustion engine. The exhaust gas back pressure increases over time and thereby continuously increases the braking torque of the combustion engine. However, such an engine braking device produces only a limited braking torque, since a maximum exhaust gas counter pressure between the exhaust flap and the exhaust valves must not be exceeded in order to avoid uncontrolled opening of the exhaust valves.

Die Bremsleistung kann weiterhin durch eine geeignete Ventilsteuerung der Einlass- und Auslassventile erhöht werden. Die Ventilsteuerung sieht vor, eine Luftfüllung in den Zylindern während eines Kompressionstaktes zu komprimieren und die dadurch akkumulierte Kompressionsarbeit als Bremsleistung zu nutzen. Um zu vermeiden, dass ein Beschleunigungsmoment aufgrund einer pneumatischen Federwirkung während des Expansionstaktes wirkt, wird der Zylinderdruck nahe einem oberen Totpunkt der Kolbenstellung reduziert.The braking power can furthermore be increased by suitable valve control of the inlet and outlet valves. The valve control provides to compress an air charge in the cylinders during a compression stroke and to use the accumulated compression work as braking power. In order to prevent an acceleration torque from acting due to a pneumatic spring action during the expansion stroke, the cylinder pressure is reduced near a top dead center of the piston position.

Zum Reduzieren des Zylinderdrucks kann beispielsweise ein zusätzliches Auslassventil in dem Zylinderkopf vorgesehen sein, das während des Motorbremsbetriebs genutzt wird. Dieses Auslassventil ermöglicht es, die Luftfüllung aus den Zylindern direkt in den Abgastrakt abzuführen.To reduce the cylinder pressure, for example, an additional exhaust valve can be provided in the cylinder head, which is used during the engine braking operation. This exhaust valve enables the air charge to be discharged from the cylinders directly into the exhaust system.

Eine weitere Möglichkeit, die pneumatischen Federeffekte zu eliminieren, besteht darin, das herkömmliche Auslassventil durch einen zusätzlichen Stellmechanismus während des Motorbremsbetriebs zu öffnen. Das Auslassventil wird geöffnet, wenn sich der Kolben an einem oberen Totpunkt befindet, wodurch die komprimierte Luftfüllung in den Abgastrakt ausgelassen wird. Anschließend werden die Auslassventile wieder geschlossen und der Vorgang wiederholt sich im nächsten Zyklus. Ein Nebeneffekt dieser Vorgehensweise besteht in der Beschleunigung des Turboladers aufgrund des erhöhten Abgasgegendrucks und der erhöhten Abgastemperatur, so dass sich der Massendurchsatz durch den Verbrennungsmotor erhöht. Das Ablassen der komprimierten Zylinderfüllung während des Motorbremsbetriebs kann beispielsweise durch zusätzliche Nocken an den Nockenwellen realisiert werden, die durch die Motorbremseinrichtung mit den Einlass- und Auslassventilen verwendet werden.Another possibility to eliminate the pneumatic spring effects is to open the conventional exhaust valve by an additional actuating mechanism during the engine braking operation. The exhaust valve opens when the piston is at top dead center, releasing the compressed air charge into the exhaust tract. The outlet valves are then closed again and the process is repeated in the next cycle. A side effect of this procedure is the acceleration of the turbocharger due to the increased exhaust gas back pressure and the increased exhaust gas temperature, so that the mass throughput through the internal combustion engine increases. The discharge of the compressed cylinder charge during the engine braking operation can be realized, for example, by additional cams on the camshafts, which are used by the engine braking device with the inlet and outlet valves.

Eine weitere Möglichkeit durch Änderungen am Ventiltrieb die Bremskraft des Motors zu erhöhen, ist, ein Auslassventil oder ein zusätzliches Ventil dauerhaft, mindestens aber während dem gesamten Verdichtungs- und Expansionstakt leicht geöffnet zu lassen. Dadurch ergibt sich ähnlich wie im obigen Beispiel ein deutlich niedrigeres Druckniveau in der Expansionsphase gegenüber der Kompressionsphase, was in Summe das Bremsmoment gegenüber dem Schubbetrieb erhöht. Der Bremseffekt kann weiter verstärkt werden, indem eine Abgasklappe eingesetzt wird, um die Ausschiebearbeit des Kolbens während des Ausschiebetakts zu erhöhen.Another possibility to increase the braking force of the engine by making changes to the valve train is to leave an exhaust valve or an additional valve open permanently, but at least slightly during the entire compression and expansion stroke. As in the above example, this results in a significantly lower pressure level in the expansion phase compared to the compression phase, which in total increases the braking torque compared to the overrun mode. The braking effect can be further enhanced by using an exhaust flap to increase the work of the piston during the exhaust stroke.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Betreiben einer Motorbremseinrichtung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Motorsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.According to the invention are a method for operating an engine braking device of an engine system with an internal combustion engine according to claim 1 as well as a device and an engine system provided according to the independent claims.

Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further refinements are given in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Durchführen eines Motorbremsbetriebs mit einem Verbrennungsmotor, mit folgenden Schritten:

  • - Bereitstellen einer Anforderung eines Soll-Bremsmoments;
  • - Bestimmen einer Soll-Zylinderfüllung für den Verbrennungsmotor abhängig von dem angeforderten Soll-Bremsmoment;
  • - zum Umschalten in einen Motorbremsbetrieb oder zum Umschalten des Motorbremsbetriebs, Reduzieren einer Zylinderfüllung auf eine vorgegebene minimale oder reduzierte Zylinderfüllung oder Beibehalten der Zylinderfüllung auf der vorgegebenen minimalen oder reduzierten Zylinderfüllung;
  • - anschließendes Aktivieren des Motorbremsbetriebs des Verbrennungsmotors und anschließendes Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung, um das angeforderte Soll-Bremsmoment einzustellen.
According to a first aspect, there is a method for performing an engine braking operation with an internal combustion engine, comprising the following steps:
  • - Provision of a request for a target braking torque;
  • - Determination of a target cylinder charge for the internal combustion engine as a function of the requested target braking torque;
  • - for switching to an engine braking mode or for switching the engine braking mode, reducing a cylinder charge to a predetermined minimum or reduced cylinder charge or maintaining the cylinder charge at the predetermined minimum or reduced cylinder charge;
  • - Subsequent activation of the engine braking mode of the internal combustion engine and subsequent setting of the cylinder charge to the target cylinder charge in order to set the requested target braking torque.

Der Motorbremsbetrieb ermöglicht eine hohe Bremsleistung, die insbesondere bei hohen Motordrehzahlen und aufgrund der geringeren kinetischen Energie bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit zu hohen ruckartigen Verzögerungseinwirkungen auf das Kraftfahrzeug führen kann. Es besteht jedoch ein grundsätzliches Problem darin, dass die Motorbremsbremseinrichtung nur diskrete Bremsmomente bereitstellen kann. Herkömmliche Motorbremseinrichtungen sehen dazu insbesondere typischerweise ein bis drei Bremsstufen mit verschiedenen Bremsleistungen vor.The engine braking operation enables high braking power, which can lead to high jerky deceleration effects on the motor vehicle, particularly at high engine speeds and due to the lower kinetic energy at low vehicle speeds. However, there is a fundamental problem in that the engine brake device can only provide discrete braking torques. For this purpose, conventional engine braking devices typically provide one to three braking stages with different braking powers.

Insbesondere beim Aktivieren der Motorbremseinrichtung baut sich das Bremsmoment sprunghaft auf, was zu Beeinträchtigungen des Fahrkomforts, Gefährdungen von Insassen beim Personentransport durch Busse, zur Ladungsverschiebung und zu Instabilitäten des Fahrbetriebs führen kann. Letzteres gilt insbesondere bei Trucks ohne Anhänger, die eine geringe Fahrzeugmasse bezogen auf das Bremsmoment aufweisen, so dass ein hohes Bremsmoment das Spurhalten beeinträchtigen kann.In particular, when the engine braking device is activated, the braking torque builds up abruptly, which can lead to impairment of driving comfort, hazards to occupants when transporting passengers by buses, load shifting and instabilities in driving. The latter applies in particular to trucks without a trailer that have a low vehicle mass in relation to the braking torque, so that a high braking torque can impair lane keeping.

Es ist daher wünschenswert, den Momentensprung des durch den Motorbremsbetrieb bewirkten Bremsmoments beim Einschalten des Motorbremsbetriebs oder beim Umschalten zwischen einem Ein-Bank-Motorbremsbetrieb und einem Zwei-Bank-Motorbremsbetrieb zu verringern. Ein solches Umschalten kann beispielsweise bei Änderungen der Motordrehzahl aufgrund der Änderung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder einer Änderung einer eingelegten Fahrstufe auftreten, wenn das gewünschte Bremsmoment nicht länger mit dem aktuellen Motorbankbremsmodus darstellbar ist.It is therefore desirable to reduce the torque jump in the braking torque caused by the engine braking mode when the engine braking mode is switched on or when switching between a one-bank engine braking mode and a two-bank engine braking mode. Such a switchover can occur, for example, in the event of changes in the engine speed due to the change in a speed of the vehicle or a change in an engaged gear when the desired braking torque can no longer be represented with the current engine bank braking mode.

Bei dem Konzept des Motorbremsbetriebs, die komprimierte Luftfüllung in den Zylindern nahe dem oberen Totpunkt der Kolbenbewegung abzulassen, um so die darin gespeicherte Kompressionsenergie als Wärmeenergie abzuführen, ermöglicht eine Einstellbarkeit des Bremsmoments durch die Anpassung der in den Zylindern komprimierte Luftmasse. Je höher die Gasfüllung in den Zylindern ist, desto höher ist die Kraft, die notwendig ist, die Zylinderfüllung durch den Kolben zu komprimieren, was das Bremsmoment bildet.With the concept of the engine braking operation of releasing the compressed air charge in the cylinders near the top dead center of the piston movement in order to dissipate the compression energy stored therein as thermal energy, the braking torque can be adjusted by adjusting the air mass compressed in the cylinders. The higher the gas filling in the cylinders, the higher the force that is necessary to compress the cylinder filling through the piston, which forms the braking torque.

Es ist daher vorgesehen, das Bremsmoment mithilfe der Motorbremseinrichtung zur Verfügung stellen, wobei die für die Kompression vorgesehene Zylinderfüllung mithilfe geeigneter Steller im Gasführungssystem eingestellt wird. Insbesondere können die Drosselklappe, der Ladersteller, insbesondere der VTG oder Waste-Gate-Steller, eine Abgasklappe und ein Abgasrückführungsventil zur Stellung der Zylinderfüllung eingestellt werden. Insgesamt hat ein solches Verfahren den Vorteil, dass die Motorbremseinrichtung auf ein genaues Bremsmoment eingestellt werden kann.Provision is therefore made for the braking torque to be made available with the aid of the engine braking device, the cylinder charge provided for compression being set with the aid of suitable actuators in the gas supply system. In particular, the throttle valve, the charge regulator, in particular the VTG or waste gate regulator, an exhaust gas valve and an exhaust gas recirculation valve can be set to position the cylinder charge. Overall, such a method has the advantage that the engine braking device can be set to an exact braking torque.

Um hohe Momentensprünge des Bremsmoments beim Aktivieren der Motorbremse und/oder beim Umschalten zwischen zwei Motorbankbremsmodi, d. h. Umschalten von Ein-Bank-Bremsbetrieb zum Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei einem Mehrbankmotor, zu vermeiden, wird vorgeschlagen, zur Reduzierung der Zylinderfüllung den Saugrohrdruck in einem Saugrohrabschnitt des Verbrennungsmotors zu reduzieren, unmittelbar bevor eine Motorbank für den Motorbremsbetrieb zu- oder abgeschaltet wird. Dadurch wird der resultierende Momentensprung gering und der Fahrkomfort und die Stabilität der Fahrzeugbewegung erhöht.To avoid high torque jumps in the braking torque when activating the engine brake and / or when switching between two engine bank braking modes, i.e. H. To avoid switching from one-bank braking operation to two-bank braking operation in a multi-bank engine, it is proposed to reduce the cylinder charge to reduce the intake manifold pressure in an intake manifold section of the internal combustion engine immediately before an engine bank is switched on or off for engine braking. As a result, the resulting jump in torque is small and the driving comfort and the stability of the vehicle movement are increased.

Ist der Sollmomentensprung in Richtung eines betragsmäßig größeren Bremsmoments so hoch, dass mehrere Motorbänke geschaltet werden müssen (insbesondere bei einer Aktivierung des Bremsbetriebs mit hohem Sollmoment), ist es vorteilhaft, nach dem Reduzieren des Saugrohrdrucks und anschließendem Umschalten auf die erste Motorbank eine kurze Verzögerungszeit vorzusehen. Während dem Ablaufen dieser Verzögerungszeit soll der Saugrohrdruck auf einem niedrigen Niveau gehalten werden, bevor die zweite Bank nach Ablauf der Verzögerungszeit zugeschaltet wird. Erst danach wird der Ladedruck erhöht, um das geforderte Solldrehmoment einzustellen. Dadurch ist der Drehmomentensprung sowohl bei der Aktivierung der ersten als auch der zweiten Bank gering.If the target torque jump in the direction of a larger braking torque is so high that several engine banks have to be switched (especially when braking mode is activated with a high target torque), it is advantageous to provide a short delay time after reducing the intake manifold pressure and then switching to the first engine bank . While this delay time has elapsed, the intake manifold pressure should be kept at a low level before the second bank is switched on after the delay time has elapsed. Only then is the boost pressure increased in order to set the required target torque. This is the Small jump in torque when activating the first as well as the second bank.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Umschalten des Motorbremsbetriebs ein Umschalten des Motorbremsbetriebs von dem Motorbremsbetrieb einer ersten Motorbank zu einem Motorbremsbetrieb einer ersten und zweiten Motorbank umfassen.According to one embodiment, switching the engine braking mode can include switching the engine braking mode from the engine braking mode of a first engine bank to an engine braking mode of a first and second engine bank.

Insbesondere kann nach dem Aktivieren des Motorbremsbetriebs eine vorgegebene Zeitdauer gewartet werden, bevor eine weitere Motorbank aktiviert wird und/oder die Zylinderfüllung erhöht wird.In particular, after the engine braking mode has been activated, a predetermined period of time can be waited before a further engine bank is activated and / or the cylinder charge is increased.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung durchgeführt werden, indem die Zylinderfüllung gemäß einem vorgegebenen Verlauf, insbesondere in Form einer eines rampenförmigen Anstiegs eingestellt wird.According to one embodiment, the setting of the cylinder charge to the target cylinder charge can be carried out in that the cylinder charge is set according to a predetermined profile, in particular in the form of a ramp-shaped increase.

Weiterhin kann bei sich nicht überlappenden Bremsmomentenbereichen für einen Ein-Bank-Bremsbetrieb und für einen Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei sich änderndem Soll-Bremsmoment als der Zeitpunkt des Umschaltens des Motorbremsbetriebsmodus ein Zeitpunkt gewählt werden, zu dem das über den Verlauf des Soll-Bremsmoments geforderte Bremsmoment durch den entsprechenden Motorbremsbetrieb erreicht werden kann, in den umgeschaltet werden soll.Furthermore, in the case of non-overlapping braking torque ranges for a one-bank braking operation and for a two-bank braking operation with a changing setpoint braking torque, a point in time can be selected as the point in time at which the engine braking operating mode is switched over at which the curve of the setpoint braking torque The required braking torque can be achieved by the corresponding motor braking operation into which the switch is to be made.

Insbesondere kann, wenn das Bremsmoment nicht entsprechend der Vorgabe des Soll-Bremsmoments in dem aktuellen Motorbremsbetrieb stellbar ist, das Bremsmoment auf dem für den aktuellen Motorbremsbetrieb minimal stellbaren Bremsmoment konstant eingestellt werden, wenn das Soll-Bremsmoment kleiner ist als der Bremsmomentenbereich des aktuellen Motorbremsbetrieb, und das Bremsmoment auf dem für den aktuellen Motorbremsbetrieb maximal stellbaren Bremsmoment konstant eingestellt werden, wenn das Soll-Bremsmoment größer ist als der Bremsmomentenbereich des aktuellen Motorbremsbetrieb.In particular, if the braking torque cannot be adjusted in accordance with the specification of the target braking torque in the current engine braking mode, the braking torque can be set to the minimum adjustable braking torque for the current engine braking mode if the target braking torque is smaller than the braking torque range of the current engine braking mode, and the braking torque can be set to the maximum adjustable braking torque for the current engine braking operation when the target braking torque is greater than the braking torque range of the current engine braking operation.

Weiterhin kann bei sich überlappenden Bremsmomentenbereichen für einen Ein-Bank-Bremsbetrieb und für einen Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei sich änderndem Soll-Bremsmoment zwischen den Motorbremsbetriebsmodi umgeschaltet werden, wenn das Soll-Bremsmoment ein Bremsmoment angibt, das durch beide Motorbremsbetriebsmodi stellbar ist, wobei die Umschaltung von dem Ein-Bank-Bremsbetrieb auf den Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei einer höheren Zylinderfüllung bzw. Saugrohrdruck erfolgt, als bei der Rückschaltung von dem Zwei- Bank-Bremsbetrieb zu dem Ein-Bank-Bremsbetrieb.Furthermore, in the case of overlapping braking torque ranges for a one-bank braking operation and for a two-bank braking operation when the target braking torque changes, it is possible to switch between the engine braking operating modes if the target braking torque specifies a braking torque that can be set by both engine braking operating modes, with the switchover from the one-bank braking mode to the two-bank braking mode takes place at a higher cylinder charge or intake manifold pressure than when switching back from the two-bank braking mode to the one-bank braking mode.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung, insbesondere eine Steuereinheit, zum Durchführen eines Motorbremsbetriebs mit einem Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zum:

  • - Bereitstellen einer Anforderung eines Soll-Bremsmoments;
  • - Bestimmen einer Soll-Zylinderfüllung für den Verbrennungsmotor abhängig von dem angeforderten Soll-Bremsmoment;
  • - Reduzieren einer Zylinderfüllung auf eine vorgegebene minimale oder reduzierte Zylinderfüllung oder Beibehalten der Zylinderfüllung auf der vorgegebenen minimalen oder reduzierten Zylinderfüllung, um in einen Motorbremsbetrieb umzuschalten oder den Motorbremsbetrieb umzuschalten; und
  • - Aktivieren des Motorbremsbetriebs des Verbrennungsmotors und anschließendes Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung, um das angeforderte Soll-Bremsmoment einzustellen.
According to a further aspect, a device, in particular a control unit, is provided for performing an engine braking operation with an internal combustion engine, the device being designed to:
  • - Provision of a request for a target braking torque;
  • - Determination of a target cylinder charge for the internal combustion engine as a function of the requested target braking torque;
  • Reducing a cylinder charge to a predetermined minimum or reduced cylinder charge or maintaining the cylinder charge at the predetermined minimum or reduced cylinder charge in order to switch to an engine braking mode or to switch to the engine braking mode; and
  • - Activation of the engine braking operation of the internal combustion engine and then setting the cylinder charge to the target cylinder charge in order to set the requested target braking torque.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Reihenmotor und einer Motorbremseinrichtung;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben der Motorbremseinrichtung zum Einstellen eines bestimmten variablen Motorbremsmoments; und
  • 3 ein Diagramm der Verläufe des Saugrohrdrucks, des Bremsmoments bei einem Sprung des Soll-Bremsmoments
  • 4 ein Diagramm der Verläufe des Saugrohrdrucks und des Bremsmoments bei einem rampenförmig ansteigenden Soll-Bremsmoment bei sich nicht überlappenden erreichbaren Bremsmomentenbereichen von zwei Motorbremsbetriebsmodi, und
  • 5 ein Diagramm der Verläufe des Saugrohrdrucks und des Bremsmoments bei einem rampenförmig ansteigenden Soll-Bremsmoment bei sich überlappenden erreichbaren Bremsmomentenbereichen von zwei Motorbremsbetriebsmodi.
Embodiments are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an engine system with an in-line engine and an engine braking device;
  • 2 a flowchart to illustrate a method for operating the engine braking device for setting a specific variable engine braking torque; and
  • 3 a diagram of the curves of the intake manifold pressure, the braking torque with a jump in the target braking torque
  • 4th a diagram of the curves of the intake manifold pressure and the braking torque with a ramp-like increasing target braking torque with non-overlapping achievable braking torque ranges of two engine braking operating modes, and
  • 5 a diagram of the curves of the intake manifold pressure and the braking torque with a ramp-like increasing target braking torque with overlapping braking torque ranges of two engine braking operating modes that can be achieved.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems 1 mit einem Verbrennungsmotor 2. Der Verbrennungsmotor 2 entspricht einem Hubkolben-Viertaktmotor und ist vorzugsweise als Dieselmotor oder Gasmotor ausgebildet. 1 shows a schematic representation of an engine system 1 with an internal combustion engine 2 . The internal combustion engine 2 corresponds to one Reciprocating four-stroke engine and is preferably designed as a diesel engine or gas engine.

Der Verbrennungsmotor 2 weist eine Anzahl von Zylindern 3 auf, in denen ein Kolben zur Durchführung einer Kompressionsbewegung (brennraumverkleinernden Bewegung) und Dekompressionsbewegung (brennraumvergrößernden Bewegung) beweglich angeordnet ist. Den Zylindern 3 wird Luft über ein Luftzuführungssystem 4 zugeführt und Verbrennungsabgas über ein Abgasabführungssystem 5 abgeführt. Der Verbrennungsmotor 2 kann mit mehreren (in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei) Motorbänken 21, 22 ausgestattet sein, denen über ein gemeinsames Luftzuführungssystem Frischluft zuführbar ist und die jeweils separat in einem Motorbremsbetrieb betreibbar sind.The internal combustion engine 2 has a number of cylinders 3 on, in which a piston for performing a compression movement (movement to reduce the combustion chamber) and a decompression movement (movement to enlarge the combustion chamber) is movably arranged. The cylinders 3 becomes air through an air supply system 4th and combustion exhaust gas via an exhaust gas removal system 5 discharged. The internal combustion engine 2 can with several (in the embodiment shown two) engine banks 21st , 22nd be equipped to which fresh air can be supplied via a common air supply system and which can each be operated separately in an engine braking mode.

Das Luftzuführungssystem 3 und Abgasabführungssystem 4 sind mit einer Aufladeeinrichtung 6 versehen, um Ladeluft unter einem erhöhten Ladedruck in einem Ladeluftabschnitt 41 bereitzustellen. Im Ladeluftabschnitt 41 ist ein Ladeluftkühler 42 zur Kühlung von komprimierter Ladeluft angeordnet.The air supply system 3 and exhaust system 4th come with a charger 6th provided to charge air under an increased charge pressure in a charge air section 41 to provide. In the charge air section 41 is an intercooler 42 arranged for cooling compressed charge air.

Die Aufladeeinrichtung 6 ist mit einer Abgasturbine 61 versehen, die die in dem Verbrennungsabgas vorhandene Abgasenthalpie nutzt und diese über Umwandlung in eine mechanische Leistung in eine Verdichterleistung umsetzt. Die Aufladeeinrichtung 6 ist mit einem Ladersteller 62 versehen, der beispielsweise als Waste-Gate-Steller oder VTG-Steller ausgebildet sein kann, um den Anteil der umzusetzenden Abgasenthalpie und damit den Ladedruck einzustellen. Weiterhin weist die Aufladeeinrichtung 6 einen Verdichter 63 auf, der durch die Abgasturbine angetrieben wird, um Umgebungsluft anzusaugen und zu dem Ladedruck zu verdichten.The charger 6th is with an exhaust turbine 61 which uses the exhaust gas enthalpy present in the combustion exhaust gas and converts this into a compressor output via conversion into mechanical output. The charger 6th is with a loader creator 62 provided, which can be designed for example as a waste gate actuator or VTG actuator in order to adjust the proportion of the exhaust gas enthalpy to be converted and thus the boost pressure. Furthermore, the charging device 6th a compressor 63 which is driven by the exhaust gas turbine to suck in ambient air and compress it to the boost pressure.

Im Luftzuführungssystem 4 ist stromabwärts des Verdichters 63 der Aufladeeinrichtung 6 eine Drosselkappe 7 vorgesehen um einen Gasmassenstrom im Luftzuführungssystem zu steuern. Die Drosselklappe 7 und der durch den Ladersteller 62 geregelte Ladedruck dienen gemeinsam dazu, einen Saugrohrdruck in einem Saugrohrabschnitt 44, der unmittelbar den Gasdruck einlassseitig des Verbrennungsmotors 2 bestimmt, einzustellen.In the air supply system 4th is downstream of the compressor 63 the charger 6th a throttle cap 7th provided to control a gas mass flow in the air supply system. The throttle 7th and the one by the charger 62 regulated boost pressure are used together to maintain an intake manifold pressure in an intake manifold section 44 , which directly determines the gas pressure on the inlet side of the internal combustion engine 2 determined to discontinue.

Weiterhin ist stromabwärts der Abgasturbine 62 der Aufladeeinrichtung 6 eine Abgasklappe 8 vorgesehen. Die Abgasklappe 8 kann angesteuert werden, um den Abgasgegendruck durch Verschließen der Abgasklappe 8, d.h. durch Reduzieren des Öffnungsquerschnitts, zu erhöhen.Furthermore, downstream is the exhaust gas turbine 62 the charger 6th an exhaust flap 8th intended. The exhaust flap 8th can be controlled to reduce the exhaust back pressure by closing the exhaust flap 8th , ie by reducing the opening cross-section to increase.

Weiterhin kann eine Abgasrückführung 9 vorgesehen sein, die das Abgasabführungssystem mit dem Luftzuführungssystem 4, insbesondere dem Saugrohrabschnitt 44, verbindet. In der Abgasrückführung 9 sind ein Abgasrückführungsventil 91 und ein Abgasrückführungskühler 92 in an sich bekannter Weise angeordnet.Furthermore, an exhaust gas recirculation 9 be provided that the exhaust gas discharge system with the air supply system 4th , in particular the suction pipe section 44 , connects. In the exhaust gas recirculation 9 are an exhaust gas recirculation valve 91 and an exhaust gas recirculation cooler 92 arranged in a manner known per se.

Durch eine geeignete Nockwellenstellanordnung 10 oder ein zusätzliches Auslassventil 11 kann während eines Motorbremsbetriebs verdichtetes Gas aus den Brennräumen der Zylinder 3 während einer jeweiligen Kolbenposition nahe am oberen Totpunkt der Kolbenbewegung abgelassen werden. So ist für die erste Motorbank 21 eine erste Nockwellenstellanordnung 10a und für die zweite Motorbank 22 eine zweite Nockwellenstellanordnung 10b vorgesehen.With a suitable camshaft setting arrangement 10 or an additional exhaust valve 11 can release compressed gas from the combustion chambers of the cylinders during engine braking 3 be drained during a respective piston position close to the top dead center of the piston movement. So is for the first motor bank 21st a first camshaft actuator assembly 10a and for the second engine bank 22nd a second camshaft actuator assembly 10b intended.

Der Betrieb des Motorsystems 1 wird in an sich bekannter Weise von einer Steuereinheit 15 gesteuert. Diese erfasst Zustandsgrößen, wie z.B. einen Ladedruck, eine Abgastemperatur, eine Motordrehzahl und dergleichen und steuert entsprechend über Stellgeber des Motorsystems 1 z.B. die Drosselklappe 7, die Abgasklappe 8, das AGR-Ventil 91 und weitere Einheiten an.The operation of the engine system 1 is in a manner known per se from a control unit 15th controlled. This records state variables such as a boost pressure, an exhaust gas temperature, an engine speed and the like and controls accordingly via actuators of the engine system 1 e.g. the throttle valve 7th , the exhaust flap 8th , the EGR valve 91 and other units.

2 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Betreiben eines Motorbremssystems bei einem Verbrennungsmotor mit zwei für den Motorbremsbetrieb separat aktivierbaren Motorbänken. Das Verfahren wird in der Steuereinheit 15 oder in einer separaten Bremssteuereinheit, die mit der Steuereinheit 15 in Kommunikationsverbindung steht, an. Das Verfahren ist als Software zur Ausführung in einem Microcontroller oder einer sonstigen Datenverarbeitungseinrichtung der Steuereinheit oder der Bremssteuereinheit implementiert. 2 FIG. 8 shows a flowchart for illustrating a method for operating an engine braking system in an internal combustion engine with two engine banks that can be activated separately for engine braking operation. The procedure is carried out in the control unit 15th or in a separate brake control unit that is connected to the control unit 15th is in communication connection. The method is implemented as software for execution in a microcontroller or some other data processing device of the control unit or the brake control unit.

In Schritt S1 wird überprüft, ob eine Anforderung für einen Motorbremsbetrieb vorliegt. Diese Anforderung wird durch ein gewünschtes Bremsmoment oder gemeinsam mit einem gewünschten Bremsmoment von einem Fahrzeugsystem vorgegeben und kann insbesondere von einem Fahrer durch entsprechende Betätigung eines Motorbremsbetätigungselements angefordert werden. Wird festgestellt, dass der Motorbremsbetrieb aktiviert werden soll (Alternative: Ja), wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt, anderenfalls (Alternative: Nein) wird zum Schritt S1 zurückgesprungen.In step S1 it is checked whether there is a request for an engine braking operation. This requirement is specified by a vehicle system by a desired braking torque or together with a desired braking torque and can in particular be requested by a driver by appropriate actuation of an engine brake actuation element. If it is determined that the engine braking mode is to be activated (alternative: yes), the procedure starts with step S2 continued, otherwise (alternative: no) becomes a step S1 bounced back.

In Schritt S2 wird zunächst die Zylinderfüllung auf eine vorgegebene Niedrig-Zylinderfüllung reduziert. Dies erfolgt insbesondere durch Reduzieren des Saugrohrdrucks insbesondere auf einen vorgegebenen Niedrig-Saugrohrdruck. Dies kann beispielsweise durch entsprechendes Stellen des Laderstellers 62 zur Reduzierung des Ladedrucks und gegebenenfalls zusätzlich durch Schließen der Drosselklappe 7 erreicht werden. Der Niedrig-Saugrohrdruck kann entsprechend einem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, wie z.B. durch Last, Motordrehzahl, Temperatur und dergleichen vorgegeben sein.In step S2 the cylinder charge is first reduced to a specified low cylinder charge. This is done in particular by reducing the intake manifold pressure, in particular to a predetermined low intake manifold pressure. This can be done, for example, by setting the charge generator accordingly 62 to reduce the boost pressure and, if necessary, also by closing the throttle valve 7th can be achieved. The low intake manifold pressure can be adjusted according to an operating point of the internal combustion engine, such as load, Engine speed, temperature and the like can be specified.

In Schritt S3 wird nun der Motorbremsbetrieb der ersten Motorbank 21 auf den Motorbremsbetrieb geschaltet. Dabei bleibt der Betrieb der zweiten Motorbank 22 im Schubbetrieb ohne Aktivierung des Motorbremsbetriebs. Aufgrund der niedrigen Zylinderfüllung ist das resultierende Bremsmoment gering, und es tritt nur ein sehr geringer Bremsmomentensprung auf.In step S3 now the engine braking mode of the first engine bank 21st switched to engine braking mode. The second engine bank continues to operate 22nd in overrun mode without activating the engine braking mode. Due to the low cylinder filling, the resulting braking torque is low and there is only a very small jump in braking torque.

Anschließend wird in Schritt S4 eine vorgegebene erste Zeitdauer gewartet, während der eine sich durch den geringen Sprung des Bremsmoments entstandene Ruckelschwingung im Antriebsstrang abklingen kann.Then in step S4 waited for a predetermined first period of time, during which a jerking oscillation in the drive train caused by the small jump in the braking torque can subside.

In Schritt S5 wird überprüft, ob entsprechend einem Motorbremsbetriebsmodus ein Hinzuschalten des Motorbremsbetriebs der zweiten Motorbank 22 erforderlich ist. Der Motorbremsbetriebsmodus gibt an, ob ein Ein-Bank-Bremsbetrieb, bei dem der Motorbremsbetrieb nur für die erste Motorbank 21 eingenommen wird, oder ein Zwei-Bank-Bremsbetrieb, bei dem der Motorbremsbetrieb für die erste 21 und die zweite Motorbank 22 eingenommen wird, vorliegt. Wird festgestellt, dass ein Hinzuschalten des Motorbremsbetriebs der zweiten Motorbank 22 erforderlich ist (Alternative: Ja), wird das Verfahren mit Schritt S6 fortgesetzt. Anderenfalls (Alternative: Nein) wird das Verfahren mit Schritt S9 fortgesetzt.In step S5 a check is made as to whether the engine braking mode of the second engine bank is switched on in accordance with an engine braking mode 22nd is required. The engine braking operating mode indicates whether a one-bank braking operation, in which the engine braking operation is only for the first engine bank 21st is taken, or a two-bank braking mode in which the engine braking mode for the first 21st and the second engine bank 22nd is ingested. If it is determined that the engine braking mode of the second engine bank is switched on 22nd is required (alternative: yes), the procedure is followed by step S6 continued. Otherwise (alternative: no) the procedure is with step S9 continued.

In Schritt S6 wird die zweite Motorbank 22 in den Motorbremsbetrieb geschaltet.In step S6 becomes the second engine bank 22nd switched to engine braking mode.

In Schritt S7 kann optional vorgesehen sein, eine vorgegebene zweite Zeitdauer zu warten, während der sich durch den geringen Sprung des Bremsmoments durch den Motorbremsbetrieb der zweiten Motorbank 22 entstehende Ruckelschwingung im Antriebsstrang abklingen kann.In step S7 can optionally be provided to wait a predetermined second period of time during which the engine braking operation of the second engine bank results from the slight jump in the braking torque 22nd the resulting jerking vibration in the drive train can subside.

Anschließend wird das angeforderte Bremsmoment in Schritt S8 der Saugrohrdruck und dadurch die Zylinderfüllung kontinuierlich erhöht. Das Erhöhen des Saugrohrdrucks erfolgt bis auf einen Wert, der dem angeforderten Bremsmoment entspricht bzw. diesem zugeordnet wird.The requested braking torque is then shown in step S8 the intake manifold pressure and thereby the cylinder charge increases continuously. The intake manifold pressure is increased up to a value that corresponds to the requested braking torque or is assigned to it.

In Schritt S9 wird das angeforderte Bremsmoment durch kontinuierliches Erhöhen des Saugrohrdrucks (und damit der Zylinderfüllung) auf einen Soll-Saugrohrdruck eingestellt. Dabei wird das angeforderte Bremsmoment im Wesentlichen vollständig durch die erste Motorbank 21 bereitgestellt.In step S9 the requested braking torque is set to a target intake manifold pressure by continuously increasing the intake manifold pressure (and thus the cylinder charge). The requested braking torque is essentially completely generated by the first motor bank 21st provided.

Die zweite Motorbank 22 leistet nur einen geringen Beitrag, der in der Regel durch den Schubbetrieb der zweiten Motorbank 22 bestimmt sein kann. Das obige Verfahren wurde für zwei Motorbänke 21, 22 erläutert, ist jedoch auf eine beliebige Anzahl von schaltbaren Motorbänken erweiterbar. Dieses Verfahren ist insofern erweiterbar auf einzeln schaltbare Zylinder 3, die separat jeweils in einen Motorbremsbetrieb geschaltet werden können.The second engine bank 22nd makes only a small contribution, which is usually due to the overrun of the second engine bank 22nd can be determined. The above procedure was for two engine banks 21st , 22nd explained, but can be expanded to any number of switchable engine banks. This process can be extended to individually switchable cylinders 3 which can be switched separately to an engine braking mode.

In 3 sind die Verläufe der Aktivierungssignale A1, A2 für den Motorbremsbetriebsmodus, der Verlauf des Saugrohrdrucks psaug , der Verlauf des Soll-Saugrohrdrucks psaug_soll , der Verlauf des angeforderten Sollbremsmoment MSoll und der Verlauf des resultierenden Bremsmoments M über der Zeit t dargestellt. Man erkennt, dass nach der Anforderung des Motorbremsbetriebs durch die Anforderung des Sollbremsmoments MSoll zum Zeitpunkt t0 der Saugrohrdruck psaug auf einen vorgegebenen minimalen Saugrohrdruck abgesenkt wird. Erreicht der Saugrohrdruck psaug einen vorgegebenen minimalen Saugrohrdruck, was insbesondere durch eine Schwellwertabfrage ggfs. unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Toleranzschwelle überprüft werden kann, so wird die erste Motorbank 21 zum Zeitpunkt t1 in den Motorbremsbetrieb geschaltet. Dies resultiert zum Zeitpunkt t1 in einem Bremsmomentensprung.In 3 are the courses of the activation signals A1 , A2 for the engine braking operating mode, the course of the intake manifold pressure p suck , the course of the target intake manifold pressure p suction_set , the course of the requested target braking torque M target and the curve of the resulting braking torque M is shown over time t. It can be seen that after the engine braking operation has been requested, the target braking torque is requested M target the intake manifold pressure at time t 0 p suck is lowered to a predetermined minimum intake manifold pressure. When the intake manifold pressure is reached p suck a predetermined minimum intake manifold pressure, which can be checked in particular by a threshold value query, if necessary taking into account a predetermined tolerance threshold, then becomes the first engine bank 21st switched to engine braking mode at time t 1 . This results in a sudden braking torque jump at time t 1 .

Anschließend wird eine vorbestimmte Zeitdauer bis zum Zeitpunkt t2 abgewartet, bevor zum Zeitpunkt t2 die zweite Motorbank 22 in den Motorbremsbetrieb geschaltet wird. Anschließend wird beginnend ab dem Zeitpunkt t2 der Saugrohrdruck psaug auf einen Sollsaugrohrdruck psoll, der zum Erreichen des angeforderten Sollbremsmoment MSoll vorgegeben ist, erhöht, und insbesondere rampenartig oder gemäß einem sonstigen vorgegebenen Verlauf bis zu einem Zeitpunkt t3 erhöht.A predetermined period of time is then waited until time t 2 before the second motor bank is activated at time t 2 22nd is switched to the engine braking mode. The intake manifold pressure is then starting from time t 2 p suck to a target intake manifold pressure p soll , which is required to achieve the requested target braking torque M target is predetermined, increased, and in particular increased in a ramp-like manner or according to another predetermined course up to a point in time t 3 .

Ungeachtet der Überprüfung, ob der Saugrohrdruck psaug den gewünschten vorgegebenen Niedrig-Saugrohrdruck bzw. minimalen (betriebspunktabhängig) Saugrohrdruck erreicht hat, kann als Sicherheitsmerkmal vorgesehen sein, dass nach Ablauf einer vorbestimmten weiteren Zeitdauer das Aktivieren des Ein-Bank-Motorbremsbetriebs oder das Aktivieren des Motorbremsbetriebs der zweiten Motorbank 22 ausgeführt wird. Das kann auch dann erfolgen, wenn der vorgegebene Niedrig-Saugrohrdruck oder der minimale Saugrohrdruck nicht erreicht worden ist. Dies dient dazu, dass die angeforderte Bremsleistung zuverlässig bereitgestellt wird, auch wenn aufgrund eines Fehlers im Gasführungssystem der gewünschte minimale Bremssaugrohrdruck nicht erreicht wird.Regardless of checking whether the intake manifold pressure p suck has reached the desired predetermined low intake manifold pressure or minimum (operating point-dependent) intake manifold pressure, it can be provided as a safety feature that, after a further predetermined period of time, the activation of the one-bank engine braking mode or the activation of the engine braking mode of the second engine bank 22nd is performed. This can also be done if the specified low intake manifold pressure or the minimum intake manifold pressure has not been reached. This is used to ensure that the requested braking power is reliably provided, even if the desired minimum brake intake manifold pressure is not achieved due to a fault in the gas routing system.

Zusätzlich kann die Abgasklappe 8 verwendet werden. Diese kann vor dem Einschalten des Motorbremsbetriebs der ersten Motorbank 21 ganz oder teilweise geschlossen werden, um so durch Erhöhung des Abgasgegendrucks die Ausschiebearbeit des Kolbens während des Ausschiebetaktes zu erhöhen und somit eine Erhöhung des Momentensprungs zu erreichen. Zur Verringerung eines Bremsmomentensprungs beim Einschalten des Motorbremssystems muss die Klappe also ganz oder teilweise geöffnet werden.In addition, the exhaust flap 8th be used. This can be done before switching on the motor braking mode of the first motor bank 21st be completely or partially closed in order to increase the work of pushing out the piston during the pushing-out stroke by increasing the exhaust gas back pressure and thus to achieve an increase in the torque jump. In order to reduce a sudden jump in braking torque when the engine braking system is switched on, the flap must therefore be opened completely or partially.

Beim Aktivieren des Motorbremsbetriebs in der ersten Motorbank 21 wird dabei die Abgasklappe 8 geöffnet. Zum Zuschalten der zweiten Motorbank 22 bleibt die Abgasklappe 8 geöffnet, der Motorbremsbetrieb der ersten Bank beibehalten und der Motorbremsbetrieb der zweiten Bank eingeschaltet. Danach wird die Abgasklappe geschlossen, entweder langsam kontinuierlich oder bei reinen an/aus Klappen sprunghaft nach einer weiteren Verzögerungszeit.When activating the engine braking mode in the first engine bank 21st becomes the exhaust flap 8th open. For switching on the second motor bank 22nd remains the exhaust flap 8th opened, the engine braking mode of the first bank maintained and the engine braking mode of the second bank switched on. Then the exhaust flap is closed, either slowly and continuously or, with only on / off flaps, suddenly after a further delay time.

In 4 ist ein der 3 entsprechendes Diagramm dargestellt, das den Verlauf der Aktivierungssignale A1, A2 für die Aktivierung des Ein-Bank-Bremsbetriebs und des Zwei-Bank-Bremsbetriebs, den Saugrohrdruck psaug und das resultierende Motorbremsmoment M darstellt. Dabei ist das Soll-Bremsmoment MSoll durch die gepunktete Linie dargestellt. In 4 ist der Fall dargestellt, dass der Bereich der durch den Ein-Bank-Bremsbetrieb realisierbare Bremsmomentenbereich und der durch den Zwei-Bank-Bremsbetrieb realisierbare Bremsmomentenbereich sich nicht überlappen.In 4th is one of the 3 corresponding diagram is shown showing the course of the activation signals A1 , A2 for the activation of the one-bank braking mode and the two-bank braking mode, the intake manifold pressure p suck and the resulting engine braking torque M represents. Here is the target braking torque M target represented by the dotted line. In 4th the case is shown in which the range of the braking torque range that can be achieved by the one-bank braking operation and the braking torque range that can be achieved by the two-bank braking operation do not overlap.

Man erkennt, dass bei einem kontinuierlich zunächst ansteigenden und dann abfallenden Verlauf des Soll-Bremsmoments MSoll zunächst die erste Motorbank 21 gemäß dem obigen Verfahren durch Reduzierung des Saugrohrdrucks (oder Nutzung eines bereits reduzierten Saugrohrdrucks) und Einschalten des Motorbremsbetriebs der ersten Motorbank 21 zum Zeitpunkt t0 aktiviert wird. Steigt das Soll-Bremsmoment MSoll weiter an, so wird zum Zeitpunkt t1 eine Zuschaltung des Motorbremsbetriebs der zweiten Motorbank 22 angefordert. Dies wird erreicht, indem zunächst der Saugrohrdruck bis zum Zeitpunkt t2 reduziert wird und nach Erreichen eines gewünschten reduzierten Saugrohrdrucks die zweite Motorbank 22 in den Motorbremsbetrieb geschaltet wird.It can be seen that in the case of a continuously increasing and then decreasing course of the target braking torque M target first the first motor bank 21st according to the above method by reducing the intake manifold pressure (or using an already reduced intake manifold pressure) and switching on the engine braking mode of the first engine bank 21st is activated at time t 0 . The target braking torque increases M target continues, at time t 1 the engine braking mode of the second engine bank is switched on 22nd requested. This is achieved by first reducing the intake manifold pressure up to time t 2 and, after reaching a desired reduced intake manifold pressure, the second engine bank 22nd is switched to the engine braking mode.

Anschließend wird entsprechend dem ansteigenden Soll-Bremsmoment nach Abwarten, bis der Saugrohrdruck den dem Bremsmoment entsprechenden Saugrohrdruck erreicht hat, bis zum Zeitpunkt t3 der Saugrohrdruck psaug weiter erhöht.Then, in accordance with the increasing target braking torque, after waiting until the intake manifold pressure has reached the intake manifold pressure corresponding to the braking torque, the intake manifold pressure is set up to time t 3 p suck further increased.

Zum Zeitpunkt t4 nimmt das angeforderte Soll-Bremsmoment MSoll ab. Wird zu einem Zeitpunkt t5 festgestellt, dass das Sollbremsmoment nicht länger durch einen gemeinsamen Motorbremsbetrieb der ersten 21 und zweiten Motorbank 22 bereitstellbar ist, da der Saugrohrdruck nicht weiter reduzierbar ist, und gleichzeitig das Sollbremsmoment noch nicht durch einen Motorbremsbetrieb nur der ersten Motorbank 21 erreichbar ist, so wird der Saugrohrdruck konstant auf dem erreichten Niveau gehalten, so dass sich ein konstantes Bremsmoment einstellt.The requested target braking torque increases at time t 4 M target from. If it is determined at a point in time t 5 that the target braking torque is no longer due to a common engine braking operation of the first 21st and second engine bank 22nd can be provided because the intake manifold pressure cannot be reduced any further, and at the same time the setpoint braking torque is not yet due to an engine braking operation of only the first engine bank 21st can be achieved, the intake manifold pressure is kept constant at the level reached, so that a constant braking torque is established.

Zum Zeitpunkt t6 wird festgestellt, dass das Sollbremsmoment MSoll durch einen Motorbremsbetrieb nur der ersten Motorbank 21 erreichbar ist, so wird auf den Motorbremsbetrieb mit nur der ersten Motorbank 21 umgeschaltet. Es ergibt sich ein Momentensprung und anschließend wird zum Erreichen des Sollbremsmoments der Saugrohrdruck entsprechend erhöht. Bei nicht überlappenden Bremsmomentenbereichen des Ein-Bank-Bremsbetriebs und des Zwei-Bank-Bremsbetriebs wird der Zeitpunkt des Umschaltens zwischen dem Ein-Bank-Bremsbetrieb und dem Ein-Bank-Bremsbetrieb ein Zeitpunkt gewählt, für den das über den Verlauf des Soll-Bremsmoments geforderte Bremsmoment durch den entsprechenden Bremsbetriebsmodus erreicht werden kann, in den umgeschaltet werden soll.At time t 6 , it is determined that the target braking torque M target due to an engine braking operation of only the first engine bank 21st is achievable, the engine braking mode is only activated with the first engine bank 21st switched. There is a jump in torque and then the intake manifold pressure is increased accordingly in order to achieve the target braking torque. In the case of non-overlapping braking torque ranges of the one-bank braking operation and the two-bank braking operation, the point in time of switching between the one-bank braking operation and the one-bank braking operation is selected as a point in time for which the course of the target braking torque Required braking torque can be achieved through the corresponding braking operating mode to be switched to.

5 zeigt ein der 3 entsprechendes Diagramm für einen Verlauf des Saugrohrdrucks psaug und des resultierenden Bremsmoments M für den Fall, dass sich die erreichbaren Bremsmomentenbereiche für die Bremsbetriebsmodi überlappen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Umschaltung von dem Ein-Bank- Bremsbetrieb auf den Zwei-Bank- Bremsbetrieb bei einem höheren Saugrohrdruck erfolgt, als dies bei der Rückschaltung von dem des Zwei- Bank-Bremsbetrieb zu dem Ein-Bank-Bremsbetrieb der Fall ist. Dies hat zur Folge, dass die Häufigkeit der Schaltvorgänge zwischen den Bremsbetriebsmodi reduziert werden kann.p 5 shows one of the 3 corresponding diagram for a course of the intake manifold pressure p suck and the resulting braking torque M in the event that the braking torque ranges that can be achieved for the braking modes overlap. In this case it can be provided that the switchover from the one-bank braking mode to the two-bank braking mode takes place at a higher intake manifold pressure than when switching back from the two-bank braking mode to the one-bank braking mode the case is. As a result, the frequency of switching operations between the braking operating modes can be reduced

Claims (12)

Verfahren zum Durchführen eines Motorbremsbetriebs mit einem Verbrennungsmotor (2), mit folgenden Schritten: - Bereitstellen (S1) einer Anforderung eines Soll-Bremsmoments (MSoll); - Bestimmen einer Soll-Zylinderfüllung für den Verbrennungsmotor (2) abhängig von dem angeforderten Soll-Bremsmoment (MSoll); - zum Umschalten in einen Motorbremsbetrieb oder zum Umschalten des Motorbremsbetriebs, Reduzieren (S2) einer Zylinderfüllung auf eine vorgegebene minimale oder reduzierte Zylinderfüllung oder Beibehalten der Zylinderfüllung auf der vorgegebenen minimalen oder reduzierten Zylinderfüllung; und - Aktivieren (S3) des Motorbremsbetriebs des Verbrennungsmotors (2) und anschließendes Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung, um das angeforderte Soll-Bremsmoment (MSoll) einzustellen.Method for performing an engine braking operation with an internal combustion engine (2), comprising the following steps: - providing (S1) a request for a target braking torque (M target ); - Determination of a target cylinder charge for the internal combustion engine (2) as a function of the requested target braking torque (M target ); - for switching to an engine braking mode or for switching the engine braking mode, reducing (S2) a cylinder charge to a predetermined minimum or reduced cylinder charge or maintaining the cylinder charge at the predetermined minimum or reduced cylinder charge; and - activating (S3) the engine braking mode of the internal combustion engine (2) and then setting the cylinder charge to the target cylinder charge in order to set the requested target braking torque (M target ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Reduzieren und Einstellen der Zylinderfüllung durch Reduzieren und Einstellen eines Saugrohrdrucks durchgeführt wird.Procedure according to Claim 1 , reducing and adjusting the cylinder charge by Reducing and adjusting an intake manifold pressure is carried out. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Reduzieren und Einstellen der Zylinderfüllung durch Stellen eines oder mehrerer das Gasführungssystem (4, 5) beeinflussenden Stellern durchgeführt wird, wobei insbesondere das Stellen des einen oder der mehreren das Gasführungssystem (4, 5) beeinflussenden Stellern das Stellen einer Drosselklappe (7), eines Laderstellers (62), insbesondere eines VTG-Stellers oder eines Waste-Gate-Stellers, eines Abgasrückführungsventils (92) und/oder einer Abgasklappe (8) umfasst.Procedure according to Claim 1 or 2 , whereby the reduction and adjustment of the cylinder charge is carried out by adjusting one or more actuators influencing the gas supply system (4, 5), whereby in particular adjusting the one or more actuators influencing the gas supply system (4, 5) adjusting a throttle valve (7) , a charge controller (62), in particular a VTG controller or a waste gate controller, an exhaust gas recirculation valve (92) and / or an exhaust flap (8). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Umschalten des Motorbremsbetriebs ein Umschalten des Motorbremsbetriebs von dem Motorbremsbetrieb einer ersten Motorbank (21) zu einem Motorbremsbetrieb einer ersten und zweiten Motorbank (21, 22) (S7) umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 3 wherein the switching over of the engine braking mode comprises switching the engine braking mode from the engine braking mode of a first engine bank (21) to an engine braking mode of a first and second engine bank (21, 22) (S7). Verfahren nach Anspruch 4, wobei nach dem Aktivieren des Motorbremsbetriebs eine vorgegebene Zeitdauer gewartet wird, bevor eine weitere Motorbank (22) aktiviert wird und/oder die Zylinderfüllung erhöht wird.Procedure according to Claim 4 , wherein after the activation of the engine braking mode, a predetermined period of time is waited before a further engine bank (22) is activated and / or the cylinder charge is increased. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung durchgeführt wird, indem die Zylinderfüllung gemäß einem vorgegebenen Verlauf, insbesondere in Form einer eines rampenförmigen Anstiegs eingestellt wird.Method according to one of the Claims 1 to 5 , the cylinder charge being set to the target cylinder charge by setting the cylinder charge according to a predetermined profile, in particular in the form of a ramp-shaped increase. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei sich nicht überlappenden Bremsmomentenbereichen für einen Ein-Bank-Bremsbetrieb und für einen Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei sich änderndem Soll-Bremsmoment (MSoll) als der Zeitpunkt des Umschaltens des Motorbremsbetriebsmodus ein Zeitpunkt gewählt wird, zu dem das über den Verlauf des Soll-Bremsmoments (MSoll) geforderte Bremsmoment durch den entsprechenden Motorbremsbetrieb erreicht werden kann, in den umgeschaltet werden soll.Method according to one of the Claims 1 to 6th , with non-overlapping braking torque ranges for a one-bank braking operation and for a two-bank braking operation with a changing target braking torque (M Soll ) as the point in time of switching over the engine braking operating mode, a point in time at which this occurs over the course of the target braking torque (M Soll ) required braking torque can be achieved by the corresponding motor braking operation to which the switch is to be made. Verfahren nach Anspruch 7, wobei, wenn das Bremsmoment nicht entsprechend der Vorgabe des Soll-Bremsmoments in dem aktuellen Motorbremsbetrieb stellbar ist, das Bremsmoment auf dem für den aktuellen Motorbremsbetrieb minimal stellbaren Bremsmoment konstant eingestellt wird, wenn das Soll-Bremsmoment (MSoll) kleiner ist als der Bremsmomentenbereich des aktuellen Motorbremsbetrieb, und das Bremsmoment auf dem für den aktuellen Motorbremsbetrieb maximal stellbaren Bremsmoment konstant eingestellt wird, wenn das Soll-Bremsmoment (MSoll) größer ist als der Bremsmomentenbereich des aktuellen Motorbremsbetrieb.Procedure according to Claim 7 , whereby, if the braking torque cannot be adjusted according to the specification of the target braking torque in the current engine braking mode, the braking torque is set to the minimum adjustable braking torque for the current engine braking mode if the target braking torque (M target ) is smaller than the braking torque range of the current engine braking operation, and the braking torque is set to the maximum adjustable braking torque for the current engine braking operation, if the target braking torque (M target ) is greater than the braking torque range of the current engine braking operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei sich überlappenden Bremsmomentenbereichen für einen Ein-Bank-Bremsbetrieb und für einen Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei sich änderndem Soll-Bremsmoment (MSoll) zwischen den Motorbremsbetriebsmodi umgeschaltet wird, wenn das Soll-Bremsmoment (MSoll) ein Bremsmoment angibt, das durch beide Motorbremsbetriebsmodi stellbar ist, wobei die Umschaltung von dem Ein-Bank-Bremsbetrieb auf den Zwei-Bank-Bremsbetrieb bei einem höheren Saugrohrdruck erfolgt, als bei der Rückschaltung von dem Zwei-Bank-Bremsbetrieb zu dem Ein-Bank-Bremsbetrieb.Method according to one of the Claims 1 to 6th Wherein overlapping with them braking torque areas for a one bank braking operation and for a two-bank braking operation is switched on changes in target braking torque (M Soll) between the Motorbremsbetriebsmodi when the target braking torque (M Soll) indicative of a braking torque, which can be set by both engine braking modes, the switch from one-bank braking mode to two-bank braking mode taking place at a higher intake manifold pressure than when switching back from two-bank braking mode to one-bank braking mode. Vorrichtung, insbesondere eine Steuereinheit (15), zum Durchführen eines Motorbremsbetriebs mit einem Verbrennungsmotor (2), wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zum: - Bereitstellen (S1) einer Anforderung eines Soll-Bremsmoments (MSoll); - Bestimmen einer Soll-Zylinderfüllung für den Verbrennungsmotor (2) abhängig von dem angeforderten Soll-Bremsmoment (MSoll); - Reduzieren (S2) einer Zylinderfüllung auf eine vorgegebene minimale oder reduzierte Zylinderfüllung oder Beibehalten der Zylinderfüllung auf der vorgegebenen minimalen oder reduzierten Zylinderfüllung, um in einen Motorbremsbetrieb umzuschalten oder den Motorbremsbetrieb umzuschalten; und - Aktivieren (S3) des Motorbremsbetriebs des Verbrennungsmotors (2) und anschließendes Einstellen der Zylinderfüllung auf die Soll-Zylinderfüllung, um das angeforderte Soll-Bremsmoment (MSoll) einzustellen.Apparatus, in particular a control unit (15), for performing an engine braking operation with an internal combustion engine (2), the apparatus being designed to: - provide (S1) a request for a target braking torque (M Soll ); - Determination of a target cylinder charge for the internal combustion engine (2) as a function of the requested target braking torque (M target ); - Reducing (S2) a cylinder charge to a predefined minimum or reduced cylinder charge or maintaining the cylinder charge at the predefined minimum or reduced cylinder charge in order to switch to an engine braking mode or to switch to the engine braking mode; and - activating (S3) the engine braking mode of the internal combustion engine (2) and then setting the cylinder charge to the target cylinder charge in order to set the requested target braking torque (M target ). Computerprogramm, das ausgebildet ist, um, wenn es auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Computer program which is designed, when it is executed on a data processing device, to carry out all the steps of the method according to one of the Claims 1 to 9 execute. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program is based Claim 11 is stored.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024028053A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 Robert Bosch Gmbh Method for determining the braking torque of an engine brake, method for determining a target value of an induction-manifold pressure for obtaining a target braking torque by an engine brake, computing unit and computer program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024028053A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 Robert Bosch Gmbh Method for determining the braking torque of an engine brake, method for determining a target value of an induction-manifold pressure for obtaining a target braking torque by an engine brake, computing unit and computer program

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