DE102019214703A1 - Hybrid vehicle with internal combustion engine with pre-chamber ignition device - Google Patents

Hybrid vehicle with internal combustion engine with pre-chamber ignition device Download PDF

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Abstract

Ein Hybridfahrzeug 2 weist einen vollhybriden Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor 2 und einem elektrischen Traktionsmotor 24, 27 auf. Der Verbrennungsmotor 2 ist Teil einer Brennkraftmaschine und umfasst mindestens einen Brennraum 5. Dem Brennraum 5 ist eine Vorkammerzündvorrichtung 13 zugeordnet. Durch die Verwendung eines Verbrennungsmotors 2 mit Vorkammerzündvorrichtung 13 in Verbindung mit einem vollhybriden Antriebsstrang können die Vorteile, die eine Vorkammerzündung hinsichtlich der ablaufenden Verbrennungsprozesse bietet, genutzt werden, während die mit einer Vorkammerzündung verbundenen Nachteile, insbesondere hinsichtlich eines relativ schlechten Betriebsverhaltens bei niedrigen Lasten und im Leerlauf des Verbrennungsmotors 2, hinsichtlich einer relativ schlechten Kaltstartfähigkeit sowie hinsichtlich einer relativ geringen Toleranz gegenüber relativ spät eingestellten Zündwinkeln, vermieden beziehungsweise durch einen gezielten Betrieb des vollhybriden Antriebsstrangs kompensiert werden können. Vorzugsweise ist zudem ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis für den Brennraum 5 des Verbrennungsmotors 2 von mindestens 14:1, eine externe Abgasrückführung im gesamten Betriebskennfeld des Verbrennungsmotors 2, eine Beschränkung der maximalen Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 auf höchstens 5000 1/min sowie eine dadurch ermöglichte, relativ kurze Öffnungsdauer für Einlassventile 11 des Verbrennungsmotors 2 vorgesehen.A hybrid vehicle 2 has a fully hybrid drive train with an internal combustion engine 2 and an electric traction motor 24, 27. The internal combustion engine 2 is part of an internal combustion engine and comprises at least one combustion chamber 5. A prechamber ignition device 13 is assigned to the combustion chamber 5. By using an internal combustion engine 2 with pre-chamber ignition device 13 in conjunction with a fully hybrid drive train, the advantages that pre-chamber ignition offers with regard to the combustion processes can be used, while the disadvantages associated with pre-chamber ignition, in particular with regard to relatively poor operating behavior at low loads and in the Idling of the internal combustion engine 2, with regard to a relatively poor cold start capability and with regard to a relatively low tolerance to relatively late set ignition angles, can be avoided or compensated for by a targeted operation of the fully hybrid drive train. In addition, a relatively high compression ratio for the combustion chamber 5 of the internal combustion engine 2 of at least 14: 1, an external exhaust gas recirculation in the entire operating map of the internal combustion engine 2, a limitation of the maximum operating speed of the internal combustion engine 2 to a maximum of 5000 1 / min and a limitation made possible by this, are preferably relative short opening times for inlet valves 11 of internal combustion engine 2 are provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Hybridfahrzeug, d.h. ein Kraftfahrzeug, dessen Antriebsstrang sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen elektrischen Traktionsmotor umfasst. Derartige Hybridfahrzeuge ermöglichen, je nach Ausgestaltung, einen zeitweisen emissionsfreien Betrieb infolge einer temporären Bereitstellung der für den Vortrieb des Hybridfahrzeugs erforderlichen Fahrantriebsleistung ausschließlich mittels des elektrischen Traktionsmotors und/oder die Realisierung eines relativ geringen Kraftstoffverbrauchs infolge einer Unterstützungswirkung des elektrischen Traktionsmotor für den Verbrennungsmotor. Hierzu sollte eine möglichst optimale Anpassung der Komponenten des Antriebsstrangs aufeinander vorgesehen sein.The invention relates to a hybrid electric vehicle, i.e. a motor vehicle, the drive train of which comprises both an internal combustion engine and an electric traction motor. Such hybrid vehicles allow, depending on the design, a temporary emission-free operation as a result of a temporary provision of the drive power required for propulsion of the hybrid vehicle exclusively by means of the electric traction motor and / or the realization of a relatively low fuel consumption as a result of a supporting effect of the electric traction motor for the internal combustion engine. For this purpose, the best possible adaptation of the components of the drive train to one another should be provided.

Unabhängig davon ist es bekannt, einen fremdgezündeten Verbrennungsmotor mit einer sogenannten Vorkammerzündung zu betreiben (vgl. EP 3 051 095 A1 ), bei der ein Zündfunke nicht direkt in einem Brennraum des Verbrennungsmotors sondern in einer davon räumlich abgetrennten, jedoch über relativ kleine Verbindungskanäle mit dem Brennraum in Verbindung stehenden Vorkammer erzeugt wird. Der Zündfunke bewirkt somit zunächst ein Zünden eines Kraftstoff-Frischgas-Gemischs in der Vorkammer; die dabei erzeugte Flamme tritt dann gezielt über die Verbindungskanäle in den Brennraum über und entzündet das dortige Kraftstoff-Frischgas-Gemisch. Dadurch kann ein vorteilhafter Verbrennungsverlauf in dem Brennraum realisiert werden. Dies gilt insbesondere, wenn in dem Brennraum ein ladungsverdünntes Kraftstoff-Frischgas-Gemisch verbrannt wird.Independently of this, it is known to operate an externally ignited internal combustion engine with what is known as prechamber ignition (cf. EP 3 051 095 A1 ), in which an ignition spark is not generated directly in a combustion chamber of the internal combustion engine but in an antechamber that is spatially separated from it but is connected to the combustion chamber via relatively small connecting channels. The ignition spark thus initially causes a fuel-fresh gas mixture to be ignited in the prechamber; the flame generated in this way then passes through the connecting channels in a targeted manner into the combustion chamber and ignites the fuel-fresh gas mixture there. As a result, an advantageous course of combustion can be implemented in the combustion chamber. This applies in particular when a charge-diluted fuel-fresh gas mixture is burned in the combustion chamber.

Verbrennungsmotoren mit Vorkammerzündung weisen Nachteile auf, die bislang eine Verbreitung solcher Verbrennungsmotoren als Antriebsmotoren für konventionelle Kraftfahrzeuge verhindert haben. Eine über Forschungszwecke hinausgehende Verwendung ist derzeit lediglich aus dem Rennsport bekannt. Diese Nachteile sind insbesondere ein relativ schlechtes Betriebsverhalten bei niedrigen Lasten sowie im Leerlauf, eine relativ schlechte Kaltstartfähigkeit sowie eine relativ geringe Toleranz gegenüber relativ spät eingestellten Zündwinkeln. Eine Spätstellung von Zündwinkeln wird üblicherweise durchgeführt, um temporär relativ heißes Abgas zu erzeugen, wodurch eine einem entsprechenden Verbrennungsmotor zugeordnete Abgasnachbehandlungsvorrichtung möglichst schnell auf Betriebstemperatur gebracht werden oder eine solche Betriebstemperatur aufrechtgehalten werden soll.Internal combustion engines with prechamber ignition have disadvantages which have hitherto prevented such internal combustion engines from becoming widespread as drive motors for conventional motor vehicles. Use beyond research purposes is currently only known from racing. These disadvantages are, in particular, a relatively poor operating behavior at low loads and when idling, a relatively poor cold start capability and a relatively low tolerance with respect to ignition angles that are set relatively late. A retarded ignition angle is usually carried out in order to temporarily generate relatively hot exhaust gas, whereby an exhaust gas aftertreatment device assigned to a corresponding internal combustion engine is brought to operating temperature as quickly as possible or such an operating temperature is to be maintained.

Die DE 11 2012 006 249 B4 beschreibt einen Großgasmotor mit einer Vorkammerzündung.The DE 11 2012 006 249 B4 describes a large gas engine with a prechamber ignition.

Die DE 10 2017 221 734 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Abgasrückführsystems einer aufgeladenen Brennkraftmaschine.The DE 10 2017 221 734 A1 discloses a method for controlling an exhaust gas recirculation system of a supercharged internal combustion engine.

Die DE 10 2017 222 593 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen eines Soll-Saugrohrdrucks einer Brennkraftmaschine mittels eines iterativen Verfahrens.The DE 10 2017 222 593 A1 describes a method for determining a target intake manifold pressure of an internal combustion engine by means of an iterative method.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Hybridfahrzeug insbesondere hinsichtlich des Betriebsverhaltens, des Kraftstoffverbrauchs sowie des Schadstoffemissionsverhaltens zu optimieren.The invention was based on the object of optimizing an electric hybrid vehicle, in particular with regard to the operating behavior, the fuel consumption and the pollutant emission behavior.

Diese Aufgabe wird mittels eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen eines solchen Hybridfahrzeugs sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by means of a hybrid vehicle according to claim 1. Advantageous embodiments of such a hybrid vehicle are the subject matter of the further patent claims and / or result from the following description of the invention.

Erfindungsgemäß ist ein elektrisches Hybridfahrzeug vorgesehen, das einen vollhybriden Antriebsstrang aufweist. Der Antriebsstrang ist folglich derart ausgestaltet, dass die Möglichkeit besteht, das Hybridfahrzeug nicht nur mittels eines Verbrennungsmotors (insbesondere ein Ottomotor) sondern auch ausschließlich mittels eines elektrischen Traktionsmotors des Antriebsstrangs anzutreiben. Der Verbrennungsmotor ist dabei Teil einer Brennkraftmaschine und dieser weist mindestens einen Brennraum auf. Dem elektrischen Traktionsmotor ist für eine Bereitstellung einer Fahrantriebsleistung für das Kraft- beziehungsweise Hybridfahrzeug bedarfsweise elektrische Energie von einer Traktionsbatterie zuführbar. Die Traktionsbatterie kann dabei mit (PHEV) oder ohne externe Lademöglichkeit ausgestaltet sein.According to the invention, an electric hybrid vehicle is provided which has a fully hybrid drive train. The drive train is consequently designed in such a way that it is possible to drive the hybrid vehicle not only by means of an internal combustion engine (in particular a gasoline engine) but also exclusively by means of an electric traction motor of the drive train. The internal combustion engine is part of an internal combustion engine and this has at least one combustion chamber. In order to provide traction drive power for the motor vehicle or hybrid vehicle, electrical energy can be supplied to the electric traction motor from a traction battery as required. The traction battery can be designed with (PHEV) or without an external charging option.

Gekennzeichnet ist ein solches Hybridfahrzeug dadurch, dass dem Brennraum eine Vorkammerzündvorrichtung zugeordnet ist. Als „Vorkammerzündvorrichtung“ wird dabei eine Vorrichtung verstanden, mittels der ein Zündauslöser, insbesondere ein Zündfunke, erzeugbar ist, wobei dieser Zündauslöser in einer von dem Brennraum räumlich separierten, mit diesem jedoch über mindestens einen und vorzugsweise über mehrere Verbindungskanäle verbundenen Vorkammer erzeugt wird. Bei einer mittels einer solchen Vorkammerzündvorrichtung bewirkten Vorkammerzündung wird folglich zunächst ein Kraftstoff Frischgas-Gemisch innerhalb der Vorkammer mittels des Zündauslösers gezündet, wobei die dabei erzeugte Flamme durch den mindestens einen Verbindungskanal in den Brennraum überströmt und dort für eine nachgelagerte Zündung eines dortigen Kraftstoff-Frischgas-Gemischs sorgt. Insbesondere die dortige Verbrennung bewirkt dann den Antrieb des Verbrennungsmotors durch ein Bewegen eines Kolbens, insbesondere eines Hubkolbens innerhalb eines Zylinders des Verbrennungsmotors, und einer durch die Bewegung des Kolbens bewirkten Rotationen einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors, die insbesondere in Form einer Kurbelwelle ausgebildet sein kann.Such a hybrid vehicle is characterized in that a prechamber ignition device is assigned to the combustion chamber. A “prechamber ignition device” is understood to mean a device by means of which an ignition trigger, in particular an ignition spark, can be generated, this ignition trigger being generated in an antechamber that is spatially separated from the combustion chamber, but connected to it via at least one and preferably several connecting channels. In the case of a pre-chamber ignition effected by means of such a pre-chamber ignition device, a fuel / fresh gas mixture is therefore first ignited within the pre-chamber by means of the ignition trigger, the flame generated thereby flowing through the at least one connection channel into the combustion chamber and there for a downstream ignition of a fuel-fresh gas there. Mixture ensures. In particular, the combustion there then causes the internal combustion engine to be driven by moving a piston, in particular a reciprocating piston within a cylinder of the internal combustion engine, and a rotation of an output shaft of the internal combustion engine caused by the movement of the piston, which can be designed in particular in the form of a crankshaft.

Durch die Verwendung eines Verbrennungsmotors mit Vorkammerzündvorrichtung in Verbindung mit einem vollhybriden Antriebsstrang kann ein Hybridfahrzeug realisiert werden, dass die Vorteile, die eine Vorkammerzündung im Betrieb eines Verbrennungsmotors insbesondere hinsichtlich der ablaufenden Verbrennungsprozesse bietet, ausnutzen kann, während die mit einer Vorkammerzündung verbundenen Nachteile, insbesondere hinsichtlich eines relativ schlechten Betriebsverhaltens bei niedrigen Lasten und im Leerlauf des Verbrennungsmotors, hinsichtlich einer relativ schlechten Kaltstartfähigkeit sowie hinsichtlich einer relativ geringe Toleranz gegenüber relativ spät eingestellten Zündwinkeln, vermieden beziehungsweise durch einen gezielten Betrieb des vollhybriden Antriebsstrangs kompensiert werden können. Betriebszustände, in denen der Verbrennungsmotor aufgrund der Vorkammerzündung ein relativ schlechtes Betriebsverhalten aufweist, können folglich dadurch hinsichtlich des Fahrverhaltens des Hybridfahrzeugs kompensiert werden, dass der elektrische Traktionsmotor den Verbrennungsmotor bei der Erzeugung der Fahrantriebsleistung unterstützt (bei einer gegebenenfalls nur temporär vorgesehenen parallelen Verschaltung von Verbrennungsmotor und elektrischem Traktionsmotor im Antriebsstrang) oder diese sogar vollständig aufbringt (bei einer gegebenenfalls nur temporär vorgesehenen seriellen Verschaltung von Verbrennungsmotor und elektrischem Traktionsmotor im Antriebsstrang), Im zweiten Fall ist es möglich, den Verbrennungsmotor entkoppelt von der für das Kraftbeziehungsweise Hybridfahrzeug angeforderten Fahrantriebsleistung zu betreiben. Vor diesem Hintergrund können die Vorteile, die die erfindungsgemäße Kombination eines Verbrennungsmotors mit Vorkammerzündung und eines elektrischen Traktionsmotor in dem Antriebsstrang eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs ermöglicht, insbesondere dann in einem möglichst vollen Umfang realisiert werden, wenn eine seriell-parallele Verschaltung des Verbrennungsmotors und des Traktionsmotors im Antriebsstrang vorgesehen ist. Infolge einer solchen seriell-parallelen Verschaltung von Verbrennungsmotor und Traktionsmotor kann folglich wahlweise die Fahrantriebsleistung des Hybridfahrzeugs teilweise von dem Verbrennungsmotor und teilweise von dem elektrischen Traktionsmotor (parallele Verschaltung) oder ausschließlich von entweder dem Verbrennungsmotor (parallele Verschaltung) oder dem elektrischen Traktionsmotor (serielle Verschaltung) bereitgestellt werden. Eine serielle oder parallele oder leistungsverzweigte Verschaltung des Verbrennungsmotors und des elektrischen Traktionsmotors ist ebenfalls vorteilhaft umsetzbar.By using an internal combustion engine with a prechamber ignition device in conjunction with a fully hybrid drive train, a hybrid vehicle can be implemented that can utilize the advantages that prechamber ignition offers in the operation of an internal combustion engine, in particular with regard to the combustion processes taking place, while the disadvantages associated with prechamber ignition, in particular with regard to Relatively poor operating behavior at low loads and when the internal combustion engine is idling, with regard to a relatively poor cold start capability and with regard to a relatively low tolerance to relatively late set ignition angles, can be avoided or compensated for by targeted operation of the fully hybrid drive train. Operating states in which the internal combustion engine has a relatively poor operating behavior due to the pre-chamber ignition can consequently be compensated for with regard to the driving behavior of the hybrid vehicle that the electric traction motor supports the internal combustion engine in generating the drive power (with a possibly only temporarily provided parallel connection of internal combustion engine and electric traction motor in the drive train) or even fully applies it (with a serial connection of internal combustion engine and electric traction motor in the drive train that is possibly only provided temporarily), in the second case it is possible to operate the internal combustion engine decoupled from the drive power required for the motor or hybrid vehicle. Against this background, the advantages made possible by the inventive combination of an internal combustion engine with pre-chamber ignition and an electric traction motor in the drive train of a hybrid vehicle according to the invention can be realized to the fullest possible extent if a serial-parallel connection of the internal combustion engine and the traction motor in the drive train is provided. As a result of such a serial-parallel connection of the internal combustion engine and traction motor, the drive power of the hybrid vehicle can either be partially supplied by the internal combustion engine and partly by the electric traction motor (parallel connection) or exclusively from either the internal combustion engine (parallel connection) or the electric traction motor (serial connection). to be provided. A serial or parallel or power-split connection of the internal combustion engine and the electric traction motor can also be implemented advantageously.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs kann vorgesehen sein, dass die Vorkammerzündvorrichtung passiv ausgebildet ist und folglich keine Zuführmittel vorgesehen sind, um der Vorkammer unabhängig von dem Brennraum Kraftstoff und/oder Frischgas (insbesondere in voneinander separierter Form) zuzuführen. Dies weist gegenüber der Möglichkeit einer aktiven Ausgestaltung der Vorkammerzündvorrichtung, bei der solche Zuführmittel vorgesehen sind, den wesentlichen Vorteil einer deutlich einfacheren Ausgestaltung des Verbrennungsmotors und damit des Hybridfahrzeugs insgesamt auf. Insbesondere ermöglicht eine solche passive Ausgestaltung der Vorkammerzündvorrichtung, einfache Zündkerzen zu verwenden, die weitgehend identisch zu Zündkerzen sind, die in konventionellen Verbrennungsmotoren für Brennraumzündungen vorgesehen sind und die lediglich zusätzlich ein Gehäuse umfassen, das den Bereich der Zündkerzen, innerhalb dessen der Zündauslöser, insbesondere ein Zündfunke, auftritt, umgibt. Dieses Gehäuse weist dann zudem mindestens einen und vorzugsweise eine Vielzahl von insbesondere ringförmig angeordneten Verbindungskanälen auf, die einen Übertritt einer Flamme aus der Vorkammer in den Brennraum ermöglichen.According to a preferred embodiment of a hybrid vehicle according to the invention, it can be provided that the prechamber ignition device is passive and consequently no feed means are provided to feed fuel and / or fresh gas (in particular in separate form) to the prechamber independently of the combustion chamber. Compared to the possibility of an active design of the prechamber ignition device in which such supply means are provided, this has the essential advantage of a significantly simpler design of the internal combustion engine and thus of the hybrid vehicle as a whole. In particular, such a passive configuration of the prechamber ignition device enables the use of simple spark plugs that are largely identical to spark plugs that are provided in conventional internal combustion engines for combustion chamber ignition and that only additionally comprise a housing that contains the area of the spark plugs within which the ignition trigger, in particular a Spark, occurs, surrounds. This housing then also has at least one, and preferably a plurality of, in particular ring-shaped, connecting channels which enable a flame to pass from the antechamber into the combustion chamber.

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug kann vorgesehen sein, dass ein Verdichtungsverhältnis für den Brennraum des Verbrennungsmotors von mindestens 14:1 und insbesondere von mindestens oder im Wesentlichen exakt 15:1 vorgesehen ist. Mittels eines solchen relativ großen Verdichtungsverhältnisses kann insbesondere in einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors ein relativ großer thermischer Wirkungsgrad realisiert werden, was sich entsprechend positiv auf den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors und damit des Hybridfahrzeugs insgesamt auswirkt. Eine vorteilhafte Wechselwirkung eines solchen relativ hohen Verdichtungsverhältnisses existiert dabei insbesondere mit der für den Verbrennungsmotor eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs vorgesehenen Vorkammerzündung, weil die Nachteile, die üblicherweise mit einem solchen relativ hohen Verdichtungsverhältnis bei fremdgezündeten Verbrennungsmotoren einhergehen, mittels der Vorkammerzündung zumindest teilweise kompensiert werden können. Diese Nachteile sind insbesondere ein relativ schlechtes Durchbrennen des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs in dem Brennraum sowie, daraus folgend, eine relativ stark ausgeprägte zyklische Streuung, d.h. relativ stark variierende Verbrennungsprozesse in den nacheinander in dem Brennraum stattfinden Arbeitszyklen im Betrieb des Verbrennungsmotors. Diese Nachteile können dabei insbesondere aus einer relativ stark zerklüfteten beziehungsweise unebenen Geometrie des Bodens eines den Brennraum begrenzenden Kolbens resultieren. Diese kann erforderlich sein, um trotz einer infolge des relativ hohen Verdichtungsverhältnis erforderlichen, relativ ausgeprägten Annäherung des Kolbenbodens an ein Brennraumdach und die darin üblicherweise integrierten Komponenten, insbesondere Einlass- und Auslassventile sowie (Vorkammer-)Zündvorrichtung, eine Kollision des Kolbens mit diesen Komponenten des Verbrennungsmotors zu vermeiden. Ein solcher stark zerklüfteter beziehungsweise unebener Kolbenboden führt üblicherweise zu Verwirbelungen und damit zu Störungen der sich von der (Vorkammer-)Zündvorrichtung ausbreitenden Flammen. Im Vergleich zu einer konventionellen Brennraumzündung erfolgt die Ausbreitung der Flammen bei einer erfindungsgemäß vorgesehenen Vorkammerzündung jedoch deutlich besser, so dass Störungen dieser Flammen infolge eines relativ stark zerklüfteten Kolbenbodens sich nur in einem geringeren Maße negativ auswirken.According to a further preferred embodiment of a hybrid vehicle according to the invention, it can be provided that a compression ratio for the combustion chamber of the internal combustion engine of at least 14: 1 and in particular of at least or essentially exactly 15: 1 is provided. By means of such a relatively high compression ratio, a relatively high degree of thermal efficiency can be achieved, especially in partial load operation of the internal combustion engine, which has a correspondingly positive effect on the fuel consumption of the internal combustion engine and thus of the hybrid vehicle as a whole. An advantageous interaction of such a relatively high compression ratio exists in particular with the pre-chamber ignition provided for the internal combustion engine of a hybrid vehicle according to the invention, because the disadvantages that are usually associated with such a relatively high compression ratio in externally ignited internal combustion engines can be at least partially compensated for by means of the pre-chamber ignition. These disadvantages are, in particular, a relatively poor burn-through of the fuel-fresh gas mixture in the combustion chamber and, as a result, a relatively pronounced cyclical spread, ie relatively strongly varying combustion processes in the work cycles taking place one after the other in the combustion chamber during operation of the internal combustion engine. These Disadvantages can result in particular from a relatively strongly jagged or uneven geometry of the bottom of a piston delimiting the combustion chamber. This may be necessary in order to prevent the piston from colliding with these components of the combustion chamber roof and the components usually integrated therein, in particular inlet and outlet valves as well as the (prechamber) ignition device, despite the relatively high compression ratio required due to the relatively high compression ratio Avoid combustion engine. Such a strongly fissured or uneven piston head usually leads to turbulence and thus to disturbances in the flames spreading from the (antechamber) ignition device. Compared to a conventional combustion chamber ignition, however, the flames propagate significantly better in the case of an antechamber ignition provided according to the invention, so that disturbances of these flames as a result of a relatively strongly fissured piston crown only have a negative effect to a lesser extent.

Ein weiterer Nachteil, der sich üblicherweise aus einem relativ hohen Verdichtungsverhältnis ergibt, liegt in einer erhöhten Gefahr für das Auftreten von Klopfen. Um ein möglichst hohes Verdichtungsverhältnis für den Brennraum des Verbrennungsmotors realisieren zu können beziehungsweise um daraus folgende Nachteile hinsichtlich eines möglichen Klopfens im Betrieb des Verbrennungsmotors zu vermeiden, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor für einen Betrieb mit Kraftstoff, der eine erforschte Oktanzahl (ROZ) von mindestens 98 aufweist, ausgelegt ist. Demnach kann für den Betrieb des Verbrennungsmotors eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs die Verwendung eines solchen Kraftstoffs vorgeschrieben sein, sofern eine normale Betriebsfähigkeit, die ohne Maßnahmen zur Kompensation einer geringeren Oktanzahl auskommt, erreicht werden soll.Another disadvantage, which usually results from a relatively high compression ratio, is an increased risk of knocking occurring. In order to be able to achieve the highest possible compression ratio for the combustion chamber of the internal combustion engine or to avoid the resulting disadvantages with regard to possible knocking during operation of the internal combustion engine, it can preferably be provided that the internal combustion engine is operated with fuel that has a researched octane number (RON) of at least 98, is designed. Accordingly, the use of such a fuel can be prescribed for the operation of the internal combustion engine of a hybrid vehicle according to the invention, provided that normal operability, which does not require measures to compensate for a lower octane number, is to be achieved.

Weiterhin bevorzugt kann eine Abgasrückführleitung (vorzugsweise mit darin integriertem Abgasrückführventil) der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, die einen Abgasstrang mit einem Frischgasstrang der Brennkraftmaschine abgasführend verbindet. Mittels dieser Abgasrückführleitung kann folglich zur Durchführung einer Abgasrückführung gezielt Abgas von dem Abgasstrang in den Frischgasstrang überführt und über den Frischgasstrang wieder in den Brennraum zurückgeführt werden. Eine solche Abgasrückführung kann zu einer Verringerung des Risikos für ein Auftreten von Klopfen führen und ist demnach besonders vorteilhaft mit der vorzugsweise vorgesehenen Ausgestaltung des Verbrennungsmotors mit einem relativ hohen Verdichtungsverhältnis kombinierbar. Weiterhin kann sich eine solche Abgasrückführung auch vorteilhaft auf das Schadstoffemissionsverhalten des Verbrennungsmotors auswirken.Furthermore, an exhaust gas recirculation line (preferably with an exhaust gas recirculation valve integrated therein) of the internal combustion engine can preferably be provided, which connects an exhaust gas line to a fresh gas line of the internal combustion engine in an exhaust-gas-carrying manner. By means of this exhaust gas recirculation line, exhaust gas can consequently be transferred in a targeted manner from the exhaust gas line to the fresh gas line and returned to the combustion chamber via the fresh gas line in order to carry out exhaust gas recirculation. Such exhaust gas recirculation can lead to a reduction in the risk of knocking and can therefore be combined particularly advantageously with the preferably provided configuration of the internal combustion engine with a relatively high compression ratio. Furthermore, such an exhaust gas recirculation can also have an advantageous effect on the pollutant emission behavior of the internal combustion engine.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Abgasrückführleitung stromab einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, beispielsweise stromab eines 3-Wege-Katalysators, aus dem Abgasstrang abgeht. Es hat sich gezeigt, dass eine Verringerung des Risikos für ein Auftreten von Klopfen, die in den Brennraum rückgeführtes Abgas bewirkt, größer sein kann, wenn das rückgeführte Abgas zuvor bereits nachbehandelt wurde und dabei insbesondere eine Umwandlung und/oder Filterung einzelner Abgasbestandteile erfolgt ist.It can particularly preferably be provided that the exhaust gas recirculation line emerges from the exhaust gas line downstream of an exhaust gas aftertreatment device, for example downstream of a 3-way catalytic converter. It has been shown that a reduction in the risk of knocking, which causes exhaust gas recirculated into the combustion chamber, can be greater if the recirculated exhaust gas has already been post-treated beforehand and, in particular, a conversion and / or filtering of individual exhaust gas components has taken place.

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs, bei dem eine Abgasrückführung durchführbar ist, kann eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Betriebs der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, wobei in der Steuerungsvorrichtung ein Betriebskennfeld gespeichert ist, anhand dessen ein Betrieb des Verbrennungsmotors, insbesondere hinsichtlich Last und Betriebsdrehzahl, (von der Steuerungsvorrichtung) gesteuert wird, wobei ein Rückführen von Abgas über die Abgasrückführleitung im gesamten Betriebskennfeld vorgesehen ist. Die sich aus einer Abgasrückführung ergebenden Vorteile sollen demnach in jedem Betriebspunkt, in dem der Verbrennungsmotor betreibbar ist, genutzt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass selbst bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors mit Volllast eine Abgasrückführrate von mindestens 10% realisiert wird. Die Erfindung betrifft diesbezüglich auch ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs beziehungsweise zum Betreiben eines entsprechenden Hybridfahrzeugs.According to a further preferred embodiment of a hybrid vehicle according to the invention in which exhaust gas recirculation can be carried out, a control device for controlling operation of the internal combustion engine can be provided, an operating map being stored in the control device, on the basis of which operation of the internal combustion engine, in particular with regard to load and operating speed, is stored. (by the control device) is controlled, with a recirculation of exhaust gas via the exhaust gas recirculation line is provided in the entire operating map. The advantages resulting from exhaust gas recirculation should accordingly be used at every operating point at which the internal combustion engine can be operated. For example, it can be provided that an exhaust gas recirculation rate of at least 10% is achieved even when the internal combustion engine is operated at full load. In this regard, the invention also relates to a corresponding method for operating the internal combustion engine of a hybrid vehicle according to the invention or for operating a corresponding hybrid vehicle.

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs kann vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor für einen Betrieb mit einer maximalen Betriebsdrehzahl von ≤ 5000 1/min oder sogar von nur von ≤ 4500 1/min ausgelegt ist.. Insbesondere bei einer solchen relativ niedrigen maximalen Betriebsdrehzahl kann eine Abgasrückführung im gesamten Betriebskennfeld des Verbrennungsmotors vorteilhaft möglich sein.According to a further preferred embodiment of a hybrid vehicle according to the invention it can be provided that the internal combustion engine is designed for operation with a maximum operating speed of ≤ 5000 rpm or even of only ≤ 4500 rpm. In particular at such a relatively low maximum operating speed exhaust gas recirculation can advantageously be possible in the entire operating map of the internal combustion engine.

Weiterhin kann sich eine solche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs mit einer relativ geringen maximalen Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors dahingehend positiv auswirken, dass in vorteilhafter Weise angepasste Hubverläufe für Gaswechselventile, die dem Brennraum des Verbrennungsmotors zugeordnet sind, realisiert werden können, weil bei einer relativ geringen maximalen Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors auch die maximal auftretenden Beschleunigungen für die Gaswechselventile relativ gering sind. Besonders bevorzugt kann diesbezüglich vorgesehen sein, dass ein Ventiltrieb des Verbrennungsmotors, der für eine Betätigung mindestens eines dem Brennraum zugeordneten Einlassventils eingerichtet ist, derart ausgestaltet ist, dass das Einlassventil (während eines Einlasstakts im Betrieb des Verbrennungsmotors) mit einer Öffnungsdauer (bezogen auf einen Ventilhub von 1 mm sowohl in der Öffnung- als auch der Schließbewegung), die kürzer als 150° und insbesondere 145° ist, und/oder mit einem Öffnungshub (d.h. einem maximalen Öffnungsweg), der zwischen 8 mm und 10 mm und insbesondere 9 mm beträgt, betätigt wird beziehungsweise betätigbar ist. Durch eine solche relativ kurze Öffnungsdauer für das Einlassventil und insbesondere für sämtliche Einblasventile, die dem Brennraum zugeordnet sind, kann insbesondere ein relativ frühes Schließen des (jeweiligen) Einlassventils noch deutlich innerhalb des Einlasstakts realisiert werden (sogenannte Miller-Betriebsart) was insbesondere bei einem Teillastbetrieb aufgrund einer Liefergradreduzierung zu einer Entdrosselung und damit zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads führen kann. Auch ist damit in vorteilhafter Weise, insbesondere während eines Teillastbetriebs des Verbrennungsmotors, ein Restgasrückhalt und damit eine innere Abgasrückführung realisierbar.Furthermore, such a configuration of a hybrid vehicle according to the invention with a relatively low maximum operating speed of the internal combustion engine can have a positive effect in that advantageously adapted stroke profiles for gas exchange valves that are assigned to the combustion chamber of the internal combustion engine can be implemented, because at a relatively low maximum operating speed of the Combustion engine, the maximum accelerations that occur for the gas exchange valves are relatively low. In this regard, it can particularly preferably be provided that a valve drive of the internal combustion engine, which is for a Actuation of at least one intake valve assigned to the combustion chamber is set up in such a way that the intake valve (during an intake stroke in the operation of the internal combustion engine) with an opening duration (based on a valve lift of 1 mm in both the opening and the closing movement) is shorter than 150 ° and in particular 145 °, and / or is actuated or can be actuated with an opening stroke (ie a maximum opening path) which is between 8 mm and 10 mm and in particular 9 mm. Such a relatively short opening time for the intake valve and in particular for all injection valves that are assigned to the combustion chamber enables the (respective) intake valve to close relatively early within the intake stroke (so-called Miller operating mode), which is particularly the case with partial load operation can lead to dethrottling and thus to an increase in efficiency due to a reduction in the degree of delivery. In this way, residual gas retention and thus internal exhaust gas recirculation can also be implemented in an advantageous manner, in particular during partial load operation of the internal combustion engine.

Bei der Realisierung einer Miller-Betriebsart bei einer konventionellen Brennkraftmaschine ist eine Erzeugung einer definierten Ladungsbewegung (Tumble) üblicherweise von großer Bedeutung, um eine möglichst gute Durchmischung und damit Homogenisierung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs in dem Brennraum zu erreichen, wodurch dieses sicher verbrannt werden kann. Ein relativ stark zerklüfteter beziehungsweise unebener Kolbenboden, wie er Folge eines relativ großen Verdichtungsverhältnisses sein kann, kann die Ausbildung einer solchen definierten Ladungsbewegung erschweren oder negativ beeinflussen. Die bei einem erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug vorgesehene Vorkammerzündung kann einen solchen Nachteil durch eine verbesserte Flammenausbreitung und damit ein besseren Druchbrennverhalten kompensieren.When implementing a Miller operating mode in a conventional internal combustion engine, the generation of a defined charge movement (tumble) is usually of great importance in order to achieve the best possible mixing and thus homogenization of the fuel-fresh gas mixture in the combustion chamber, so that it can be safely burned can. A relatively strongly fissured or uneven piston crown, as can be the result of a relatively high compression ratio, can make it more difficult or have a negative impact on the formation of such a defined charge movement. The pre-chamber ignition provided in a hybrid vehicle according to the invention can compensate for such a disadvantage through improved flame spread and thus better burn-through behavior.

Weiterhin kann sich ein relativ frühes Schließen des oder der Einlassventile reduzierend hinsichtlich der in dem Brennraum auftretenden Temperaturen zum Ende des Kompressionshubs und damit auch hinsichtlich des Risikos des Auftretens von Klopfen auswirken, was wiederum zu einer besonders vorteilhaften Wechselwirkung mit der ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung des Verbrennungsmotors mit einem relativ hohen Verdichtungsverhältnis von mindestens 14:1 führt. Durch einen relativ großen Öffnungshub für das (jeweilige) Einlassventil von mindestens 8 mm und insbesondere 9 mm kann dagegen vermieden werden, dass sich ein Öffnen des (jeweiligen) Einlassventils mit einer relativ kurzen Öffnungsdauer reduzierend hinsichtlich der über das Einlassventil in den Brennraum einbringbaren Frischgasmenge auswirkt.Furthermore, a relatively early closing of the intake valve or valves can have a reducing effect with regard to the temperatures occurring in the combustion chamber at the end of the compression stroke and thus also with regard to the risk of knocking, which in turn results in a particularly advantageous interaction with the likewise preferred embodiment of the internal combustion engine leads to a relatively high compression ratio of at least 14: 1. By means of a relatively large opening stroke for the (respective) inlet valve of at least 8 mm and in particular 9 mm, however, it can be avoided that opening the (respective) inlet valve with a relatively short opening time has a reducing effect on the amount of fresh gas that can be introduced into the combustion chamber via the inlet valve .

Eine Auslegung des Verbrennungsmotors mit einer relativ geringen maximalen Betriebsdrehzahl kann sich verringernd hinsichtlich der Höhe der Nennleistung des Verbrennungsmotors auswirken, da Verbrennungsmotoren ihre Nennleistung üblicherweise in der Nähe der maximalen Betriebsdrehzahl abgeben. Insbesondere bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs mit einer relativ geringen maximalen Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors kann es daher sinnvoll und vorteilhaft sein, dass der Verbrennungsmotor aufgeladen ist und folglich in den Frischgasstrang der Brennkraftmaschine mindestens ein Frischgasverdichter integriert ist, mittels dessen das dem Brennraum zuzuführende Frischgas verdichtet werden kann. Dieser Frischgasverdichter kann insbesondere Bestandteil eines Abgasturboladers sein, der weiterhin mindestens eine in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierte Abgasturbine aufweist, wobei ein Turbinenlaufrad der Abgasturbine mit einem Verdichterlaufrad des Frischgasverdichters antriebsverbunden ist. Die durch die Aufladung erzielbare, deutliche Erhöhung des von dem Verbrennungsmotor erzeugbaren Drehmoments bewirkt folglich die Erzeugung einer vorgesehenen Nennleistung des Verbrennungsmotors bereits bei einer relativ kleinen Betriebsdrehzahl.A design of the internal combustion engine with a relatively low maximum operating speed can have a reducing effect on the level of the rated output of the internal combustion engine, since internal combustion engines usually deliver their rated output in the vicinity of the maximum operating speed. In particular in an embodiment of the hybrid vehicle according to the invention with a relatively low maximum operating speed of the internal combustion engine, it can therefore be sensible and advantageous for the internal combustion engine to be charged and consequently at least one fresh gas compressor to be integrated into the fresh gas line of the internal combustion engine, by means of which the fresh gas to be supplied to the combustion chamber is compressed can. This fresh gas compressor can in particular be part of an exhaust gas turbocharger, which also has at least one exhaust gas turbine integrated into the exhaust line of the internal combustion engine, a turbine impeller of the exhaust gas turbine being drive-connected to a compressor impeller of the fresh gas compressor. The significant increase in the torque that can be generated by the internal combustion engine, which can be achieved by the supercharging, consequently results in the generation of a specified nominal output of the internal combustion engine even at a relatively low operating speed.

Bei der vorzugsweise vorgesehenen Aufladung der Brennkraftmaschine kann in Verbindung mit der ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung mit einer Abgasrückführleitung vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Abgasrückführleitung stromauf (bezüglich der Strömungsrichtung von Frischgas in dem Frischgasstrang) des Frischgasverdichters in den Frischgasstrang mündet. Bei der bevorzugt vorgesehenen Aufladung mittels mindestens eines Abgasturboladers kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass die Abgasrückführleitung zudem stromab (bezüglich der Strömungsrichtung von Abgas in dem Abgasstrang) der Abgasturbine dieses Abgasturboladers aus dem Abgasstrang abgeht. Eine Abgasrückführung würde demnach in einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs als sogenannte Niederdruck-Abgasrückführung durchgeführt werden. Im Vergleich zu einer sogenannten Hochdruck-Abgasrückführung, bei der das Abgas stromab des Frischgasverdichters in den Frischgasstrang eingeleitet (und stromauf einer gegebenenfalls vorhandenen Abgasturbine aus dem Abgasstrang abgezweigt) wird, kann sich eine solche Niederdruck-Abgasrückführung unter anderem vorteilhaft hinsichtlich der Realisierbarkeit eine Abgasrückführung im gesamten Betriebskennfeld der Brennkraftmaschine auswirken.When the internal combustion engine is preferably charged, in conjunction with the likewise preferred embodiment with an exhaust gas recirculation line, the exhaust gas recirculation line opens into the fresh gas line upstream (with respect to the direction of flow of fresh gas in the fresh gas line) of the fresh gas compressor. In the case of the preferably provided charging by means of at least one exhaust gas turbocharger, it can also be provided that the exhaust gas recirculation line also exits the exhaust gas system downstream (with respect to the flow direction of exhaust gas in the exhaust gas line) of the exhaust gas turbine of this exhaust gas turbocharger. Exhaust gas recirculation would accordingly be carried out in one embodiment of a hybrid vehicle according to the invention as what is known as low-pressure exhaust gas recirculation. Compared to so-called high-pressure exhaust gas recirculation, in which the exhaust gas is introduced into the fresh gas line downstream of the fresh gas compressor (and branched off from the exhaust gas line upstream of any exhaust gas turbine that may be present), such a low-pressure exhaust gas recirculation can be advantageous, among other things, with regard to the feasibility of exhaust gas recirculation in the affect the entire operating map of the internal combustion engine.

Bei einer Realisierung einer Niederdruck-Abgasrückführung im gesamten Betriebskennfeld der aufgeladen Brennkraftmaschine kann es sinnvoll sein, einen relativ großen Frischgasverdichter und insbesondere einen relativ großen Abgasturbolader einzusetzen, weil infolge des rückgeführten Abgases eine relativ große Menge an Frischgas verdichtet werden muss. Üblicherweise weist ein relativ großer Frischgasverdichter und insbesondere Abgasturbolader selbst dann, wenn dieser, wie dies auch bei einem erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs vorzugsweise vorgesehen ist, mit einer variablen Geometrie, insbesondere einer variablen Turbinengeometrie (VTG), ausgestattet ist, ein relativ schlechtes dynamisches Verhalten infolge einer relativ großen Massenträgheit auf. Dies kann sich negativ hinsichtlich einer möglichst schnellen Erhöhung der von dem Verbrennungsmotor erzeugten Antriebsleistung nach einem Lastsprung auswirken. Ein solcher Nachteil eines relativ großen Frischgasverdichters und insbesondere Abgasturboladers kann jedoch durch die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs als Hybridfahrzeugs und damit durch die mögliche Unterstützung des Verbrennungsmotors durch den elektrischen Traktionsmotors kompensiert werden.When implementing low-pressure exhaust gas recirculation in the entire operating map of the supercharged internal combustion engine, it can be useful to use a relatively large fresh gas compressor and in particular to use a relatively large exhaust gas turbocharger, because a relatively large amount of fresh gas has to be compressed as a result of the recirculated exhaust gas. Usually, a relatively large fresh gas compressor and in particular exhaust gas turbocharger, even if it is equipped with a variable geometry, in particular a variable turbine geometry (VTG), as is also preferably provided in a hybrid vehicle according to the invention, has a relatively poor dynamic behavior as a result of a relatively large inertia. This can have a negative effect in terms of increasing the drive power generated by the internal combustion engine as quickly as possible after a sudden load change. Such a disadvantage of a relatively large fresh gas compressor and in particular an exhaust gas turbocharger can, however, be compensated for by designing a motor vehicle according to the invention as a hybrid vehicle and thus by the possible support of the internal combustion engine by the electric traction motor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, teilweise in schematischer Darstellung:

  • 1: ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug;
  • 2: eine Vorkammerzündvorrichtung des Hybridfahrzeugs; und
  • 3: den für Einlassventile eines Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs vorgesehenen Hubverlauf.
The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings. In the drawings shows, partly in a schematic representation:
  • 1 : a hybrid vehicle according to the invention;
  • 2 : a prechamber ignition device of the hybrid vehicle; and
  • 3rd : the stroke course provided for intake valves of an internal combustion engine of the hybrid vehicle.

Die 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug 1. Dieses umfasst einen vollhybriden Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine, die einen (4-Takt-)Verbrennungsmotor 2 aufweist, der in dem vorliegenden Ausgestaltungsbeispiel vier in Reihe angeordnete Zylinder 3 umfasst, in denen jeweils ein Kolben 4 beweglich geführt ist. Die Zylinder 3 und die darin geführten Kolben 4 begrenzen jeweils mit einem Zylinderkopf (nicht dargestellt) einen Brennraum 5. In den Brennräumen 5 des Verbrennungsmotors 2 werden im Betrieb des Verbrennungsmotors 2 zeitlich versetzt Verbrennungsprozesse durchgeführt, wodurch die einzelnen Kolben 4 innerhalb der dazugehörigen Zylinder 3 bewegt werden. Diese Bewegungen werden auf eine Abtriebswelle (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 2, die in Form einer Kurbelwelle ausgebildet ist, übertragen und die Kurbelwelle dadurch rotierend angetrieben. Diese Rotation der Kurbelwelle bewirkt gleichzeitig die zyklischen Richtungswechsel der Bewegungen der Kolben 4 innerhalb der Zylinder 3.The 1 shows a hybrid vehicle according to the invention in a greatly simplified representation 1 . This includes a fully hybrid drive train with an internal combustion engine, which is a (4-stroke) internal combustion engine 2 has, which in the present embodiment example, four cylinders arranged in series 3rd includes, in each of which a piston 4th is movably guided. The cylinders 3rd and the pistons guided in it 4th each delimit a combustion chamber with a cylinder head (not shown) 5 . In the combustion chambers 5 of the internal combustion engine 2 are in operation of the internal combustion engine 2 staggered combustion processes carried out, whereby the individual pistons 4th within the associated cylinder 3rd be moved. These movements are transmitted to an output shaft (not shown) of the internal combustion engine 2 , which is designed in the form of a crankshaft, transmitted and thereby driven the crankshaft to rotate. This rotation of the crankshaft simultaneously causes the cyclical change in direction of the movements of the pistons 4th inside the cylinder 3rd .

Für die Durchführung der Verbrennungsprozesse wird den Brennräumen 5 Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 6 zugeführt. Der Kraftstoff wird dazu mittels jeweils eines Kraftstoffinjektors 7 direkt in die einzelnen Brennräume 5 eingebracht. Zur Verbrennung mit dem Kraftstoff ist Frischgas vorgesehen, das zu einem Großteil aus Umgebungsluft besteht ein, die aus der Umgebung angesaugt und über einen Frischgasstrang 8 dem Verbrennungsmotor 2 beziehungsweise den Brennräumen 5 zugeführt wird. In den Frischgasstrang 8 ist ein Luftfilter 9 zur Reinigung der Umgebungsluft, ein Frischgasverdichter 10 zur Verdichtung des Frischgases, der Bestandteil eines Abgasturboladers ist, sowie eine Drosselklappe 39 integriert. Eine Steuerung und Dosierung der in die Brennräume 5 einzubringenden Frischgasmengen erfolgt mittels jeweils zwei Einlassventilen 11, die den Brennräumen 5 zugeordnet sind und die in bekannter Weise mittels eines Nockenwellen umfassenden Ventiltriebs 12 betätigt, d.h. zu definierten Ventilsteuerzeiten geöffnet werden. Eine Zündung der in den Brennräumen 5 enthaltenen Kraftstoff-Frischgas-Gemischmengen wird zu den jeweils vorgesehenen Zündzeitpunkten mittels jeweils einer Vorkammerzündvorrichtung, die im dargestellten Ausgestaltungsbeispiels als Vorkammerzündkerze 13 ausgebildet ist, realisiert. Eine solche Vorkammerzündkerze 13 umfasst gemäß der 2 einen Anschlussabschnitt 14, der zur Verbindung mit einem elektrischen Leiter (nicht dargestellt) vorgesehen ist, über den an der jeweiligen Vorkammerzündkerze 13 zum Zündzeitpunkt eine elektrische Hochspannung (Zündspannung) angelegt werden kann. Weiterhin umfasst eine solche Vorkammerzündkerze 13 einen Verbindungsabschnitt 15 mit einem Außengewinde, mit dem diese in ein entsprechendes Innengewinde des Zylinderkopfs des Verbrennungsmotors 2 einschraubbar ist. Mit einem Zündkerzenkopf 16 ragt eine solche Vorkammerzündkerze 13 in den jeweiligen Brennraum 5 des Verbrennungsmotors 2, wobei die Vorkammerzündkerze 13 im Bereich des Zündkerzenkopfs 16 ein Gehäuse 17 mit einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Verbindungskanälen 18 aufweist. Dieses Gehäuse 17 umgibt einen Freiraum (Vorkammer), innerhalb dessen zwei Elektroden (nicht sichtbar) in einem relativ kleinen Abstand zueinander angeordnet sind. Wird an diesen Elektroden eine Zündspannung angelegt, springt zwischen den Elektroden ein Zündfunke über, der eine Kraftstoff-Frischgas-Gemischmenge, die in der Vorkammer enthalten ist, entzündet. Die dabei entstehende Flamme tritt gezielt über die Verbindungskanäle 18 aus der Vorkammer in den zugeordneten Brennraum 5 über und entzündet dort die im Vergleich zu der in der Vorkammer enthaltenen Kraftstoff-Frischgas-Gemischmenge deutlich größere Kraftstoff-Frischgas-Gemischmenge.The combustion chambers are used to carry out the combustion processes 5 Fuel from a fuel tank 6th fed. For this purpose, the fuel is injected by means of a fuel injector 7th directly into the individual combustion chambers 5 brought in. Fresh gas is provided for combustion with the fuel, which largely consists of ambient air that is sucked in from the environment and via a fresh gas line 8th the internal combustion engine 2 or the combustion chambers 5 is fed. In the fresh gas line 8th is an air filter 9 for cleaning the ambient air, a fresh gas compressor 10 for compressing the fresh gas, which is part of an exhaust gas turbocharger, as well as a throttle valve 39 integrated. A control and dosage of the in the combustion chambers 5 The amount of fresh gas to be introduced is carried out by means of two inlet valves 11 that the combustion chambers 5 are assigned and in a known manner by means of a camshaft comprehensive valve train 12th operated, ie opened at defined valve control times. An ignition in the combustion chambers 5 The fuel-fresh gas mixture quantities contained in the fuel-fresh gas mixture are determined at the respectively provided ignition times by means of a prechamber ignition device, which in the illustrated embodiment is a prechamber spark plug 13th is formed, realized. Such a prechamber spark plug 13th includes according to the 2 a connection section 14th , which is provided for connection to an electrical conductor (not shown), via the on the respective prechamber spark plug 13th an electrical high voltage (ignition voltage) can be applied at the time of ignition. Such a prechamber spark plug also includes 13th a connecting section 15th with an external thread, with which this in a corresponding internal thread of the cylinder head of the internal combustion engine 2 can be screwed in. With a spark plug head 16 such a prechamber spark plug protrudes 13th in the respective combustion chamber 5 of the internal combustion engine 2 , the prechamber spark plug 13th in the area of the spark plug head 16 a housing 17th with a plurality of annularly arranged connecting channels 18th having. This case 17th surrounds a free space (antechamber) within which two electrodes (not visible) are arranged at a relatively small distance from one another. If an ignition voltage is applied to these electrodes, an ignition spark jumps over between the electrodes, igniting a fuel-fresh gas mixture contained in the antechamber. The resulting flame passes through the connecting channels in a targeted manner 18th from the antechamber into the assigned combustion chamber 5 over and ignites there the fuel-fresh gas mixture quantity which is significantly larger than the fuel-fresh gas mixture quantity contained in the prechamber.

Die als Vorkammerzündkerzen 13 ausgebildeten Vorkammerzündvorrichtungen des Verbrennungsmotors 2 sind passiv ausgebildet. Demnach wird den Vorkammern dieser Vorkammerzündkerzen 13 sowohl Kraftstoff als auch Frischgas ausschließlich aus den Brennräumen 5 und über die Verbindungskanäle zugeführt. Dies erfolgt in einem jeweiligen Verdichtungshub der Kolben 4 infolge eines entsprechenden Überdrucks, der aus einer entsprechende Bewegung der jeweiligen Kolben 4 in Richtung des oberen Totpunkts und demnach einer Verkleinerung des jeweiligen Brennraums 5 resultiert, erzeugt wird.As prechamber spark plugs 13th trained prechamber ignition devices of the internal combustion engine 2 are passively trained. Accordingly, the prechamber of these prechamber spark plugs 13th both fuel and fresh gas exclusively from the combustion chambers 5 and supplied via the connecting channels. This takes place in a respective compression stroke of the pistons 4th as a result of a corresponding overpressure resulting from a corresponding movement of the respective pistons 4th in the direction of top dead center and therefore a reduction in the size of the respective combustion chamber 5 is generated.

Abgas, das bei der Verbrennung der Kraftstoff-Frischgas-Gemischmengen in den Brennräumen 5 (und in den Vorkammern der Vorkammerzündkerzen 13) erzeugt wurde, wird, gesteuert mittels Auslassventilen 37, über einen Abgasstrang 19 der Brennkraftmaschine abgeführt. Das Abgas durchströmt dabei zumindest eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 20, beispielsweise in Form eines Dreiwegekatalysators, sowie eine Abgasturbine 21 des Abgasturboladers. Ein Turbinenlaufrad des Abgasturboladers ist mittels einer Welle 22 mit einem Verdichterlaufrad des Frischgasverdichters 10 antriebsverbunden.Exhaust gas produced during the combustion of the fuel-fresh gas mixture in the combustion chambers 5 (and in the prechamber of the prechamber spark plugs 13th ) is generated, controlled by means of exhaust valves 37 , via an exhaust system 19th the internal combustion engine discharged. The exhaust gas flows through at least one exhaust gas aftertreatment device 20th , for example in the form of a three-way catalytic converter, and an exhaust gas turbine 21 of the exhaust gas turbocharger. A turbine wheel of the exhaust gas turbocharger is by means of a shaft 22nd with a compressor impeller of the fresh gas compressor 10 drive connected.

Stromab (bezüglich der Strömungsrichtung von Abgas in dem Abgasstrang 19) der Abgasturbine 21 geht aus dem Abgasstrang 19 eine Abgasrückführleitung 23 ab. Diese Abgasrückführleitung 23 mündet stromauf (bezüglich der Strömungsrichtung von Frischgas in dem Frischgasstrang 8) des Frischgasverdichters 10 in den Frischgasstrang 8. In die Abgasrückführleitung 23 ist ein Abgasrückführventil 38 integriert, um bedarfsgerecht den Mengenstrom an Abgas, der über die Abgasrückführleitung 23 strömen kann, einstellen zu können.Downstream (with respect to the direction of flow of exhaust gas in the exhaust line 19th ) the exhaust turbine 21 goes out of the exhaust system 19th an exhaust gas recirculation line 23 from. This exhaust gas recirculation line 23 opens upstream (with respect to the direction of flow of fresh gas in the fresh gas line 8th ) of the fresh gas compressor 10 in the fresh gas line 8th . In the exhaust gas recirculation line 23 is an exhaust gas recirculation valve 38 integrated in order to adjust the amount of exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation line 23 can flow to be able to adjust.

Der Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs 1 umfasst weiterhin eine erste Elektromaschine 24, die über ein Getriebe 25 mit einer ersten Antriebswelle 26 des Antriebsstrangs antriebsverbunden ist. Diese erste Antriebswelle 26 ist zudem direkt beziehungsweise drehfest mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 2 antriebsverbunden. Weiterhin ist eine zweite Elektromaschine 27 vorgesehen, deren Abtriebswelle ebenfalls über ein Getriebe 25 mit einer zweiten Antriebswelle 28 des Antriebsstrangs antriebsverbunden ist, wobei diese zweite Antriebswelle 28 über weitere Getriebe 25 mit Achswellen 29 von angetriebenen Rädern 30 des Hybridfahrzeugs antriebsverbunden ist. Die erste Antriebswelle 26 und die zweite Antriebswelle 28 des Antriebsstrangs sind mittels einer schaltbaren Trennkupplung 31 bedarfsweise verbind- bzw. koppelbar.The hybrid vehicle's powertrain 1 further comprises a first electric machine 24 that have a gearbox 25th with a first drive shaft 26th of the drive train is drive-connected. This first drive shaft 26th is also directly or non-rotatably with the output shaft of the combustion engine 2 drive connected. There is also a second electric machine 27 provided, the output shaft also via a gear 25th with a second drive shaft 28 of the drive train is drive-connected, this second drive shaft 28 via further gear 25th with axle shafts 29 of driven wheels 30th of the hybrid vehicle is drive-connected. The first drive shaft 26th and the second drive shaft 28 of the drive train are by means of a switchable disconnect clutch 31 Can be connected or coupled as required.

Sowohl die erste Elektromaschine 24 als auch die zweite Elektromaschine 27 können im Betrieb des Hybridfahrzeugs 1 als elektrische Traktionsmotoren dienen, wobei lediglich die zweite Elektromaschine 27 derart dimensioniert ist, dass mittels dieser ein alleiniger Antrieb des Hybridfahrzeugs 1 möglich ist.Both the first electric machine 24 as well as the second electric machine 27 can in operation of the hybrid vehicle 1 serve as electric traction motors, with only the second electric machine 27 is dimensioned such that by means of this a sole drive of the hybrid vehicle 1 is possible.

In der 1 sind diesbezüglich die Energieflüsse in den verschiedenen Betriebsarten, in denen das Hybridfahrzeug 1 betreibbar ist, dargestellt.In the 1 are in this regard the energy flows in the various operating modes in which the hybrid vehicle 1 is operable, shown.

In einer seriellen Betriebsart (gestrichelte Energiefluss-Pfeile) ist die Trennkupplung 1 geöffnet. Der in Betrieb genommene Verbrennungsmotor 2 treibt die erste Elektromaschine 24 an, die dabei als Generator arbeitet und somit elektrische Leistung abgibt, die in der zweiten Elektromaschine 27 zur Erzeugung der Fahrantriebsleistung für das Hybridfahrzeug in mechanische Leistung gewandelt wird. Überschüssige elektrische Energie, die von der ersten Elektromaschine 24 gegebenenfalls zeitweise erzeugt wird, kann dabei in einer Hochvoltbatterie (Traktionsbatterie) 32 zwischengespeichert werden. Dazu wird der von der ersten Elektromaschine 24 erzeugte Wechselstrom mittels eines Wechselrichters 33 in Gleichstrom gewandelt und über einen Spannungswandler 34 in die Hochvoltbatterie 32 geleitet.The disconnect clutch is in a serial operating mode (dashed energy flow arrows) 1 open. The put into operation internal combustion engine 2 drives the first electric machine 24 on, which works as a generator and thus emits electrical power that is in the second electric machine 27 to generate the drive power for the hybrid vehicle is converted into mechanical power. Excess electrical energy generated by the first electrical machine 24 may be generated temporarily, can be in a high-voltage battery (traction battery) 32 be cached. This is done by the one from the first electric machine 24 generated alternating current by means of an inverter 33 converted into direct current and via a voltage converter 34 into the high-voltage battery 32 directed.

In einer elektrischen Betriebsart (gepunktete Energiefluss-Pfeile) des Hybridfahrzeugs 1 wird die Fahrantriebsleistung wiederum ausschließlich von der zweiten Elektromaschine 27 erzeugt. Im Unterschied zu der seriellen Betriebsart ist dabei der Verbrennungsmotor 2 jedoch nicht in Betrieb. Die für den Betrieb der zweiten Elektromaschine 27 erforderliche elektrische Leistung wird dabei von der Hochvoltbatterie 32 zur Verfügung gestellt.In an electrical operating mode (dotted energy flow arrows) of the hybrid vehicle 1 the drive power is in turn exclusively from the second electric machine 27 generated. The difference to the serial operating mode is the internal combustion engine 2 but not in operation. The one for operating the second electric machine 27 The required electrical power is provided by the high-voltage battery 32 made available.

Und schließlich kann auch ein Betrieb des Hybridfahrzeugs 1 in einer parallelen Betriebsart vorgesehen sein, bei der der Verbrennungsmotor 2 in Betrieb genommen ist und in der über die geschlossene Trennkupplung 31 von dem Verbrennungsmotor 2 erzeugte Antriebsleistung auf die angetriebenen Räder 30 des Hybridfahrzeugs 1 übertragen wird. In dieser parallelen Betriebsart kann zumindest zeitweise auch ein Teil der Fahrantriebsleistung von der zweiten Elektromaschine 27 bereitgestellt werden. Ebenso kann mittels der ersten Elektromaschine 24 elektrische Leistung erzeugt werden, die der zweiten Elektromaschine 27 und/oder der Hochvoltbatterie 32 zugeführt wird.And finally, the hybrid vehicle can also be operated 1 be provided in a parallel mode of operation in which the internal combustion engine 2 is put into operation and in the closed disconnect clutch 31 from the internal combustion engine 2 generated drive power on the driven wheels 30th of the hybrid vehicle 1 is transmitted. In this parallel operating mode, a part of the traction drive power can also come from the second electric machine, at least at times 27 to be provided. Likewise, by means of the first electric machine 24 electrical power are generated by the second electric machine 27 and / or the high-voltage battery 32 is fed.

An die Hochvoltbatterie 32 ist über einen weiteren Spannungswandler 34 eine Niedervoltbatterie 35 angeschlossen, die der Versorgung anderer elektrischer Verbraucher des Hybridfahrzeugs 1 dient. Zu diesen Komponenten gehört auch eine Steuerungsvorrichtung 36 des Hybridfahrzeugs, mittels der auch die Brennkraftmaschine ansteuerbar ist.To the high-voltage battery 32 is via another voltage converter 34 a low-voltage battery 35 connected to the supply of other electrical consumers of the hybrid vehicle 1 serves. These components also include a control device 36 of the hybrid vehicle, by means of which the internal combustion engine can also be controlled.

Die Brennkraftmaschine des Hybridfahrzeugs 1 weist mehrere besondere Ausgestaltungsmerkmale auf, die in vorteilhafter Weise miteinander sowie mit der vollhybriden Ausgestaltung des Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs zusammenwirken, um einen möglichst vorteilhaften Betrieb des Hybridfahrzeugs 1 zu ermöglichen. Diese Merkmale sind, neben der bereits erwähnten Vorkammerzündung, ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis für die Brennräume 5 des Verbrennungsmotors 2 von 15:1, eine spezifische Implementierung einer Niederdruck-Abgasrückführung mittels der Abgasrückführleitung 23, wobei im gesamten Betriebskennfeld des Verbrennungsmotors 2 beziehungsweise in sämtlichen Betriebspunkten, in denen der Verbrennungsmotor 2 betreibbar ist, eine Abgasrückführung vorgesehen ist. Weiterhin umfassen diese Merkmale eine Beschränkung der maximalen Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 auf 4500 1/min, eine Auslegung des Verbrennungsmotors für einen Betrieb mit Kraftstoff, der eine Oktanzahl (ROZ) von mindesten 98 aufweist, sowie eine spezifische Anpassung der Kontur der (Einlass-)Nocken, mit denen die Einlassventile 11 des Verbrennungsmotors 2 betätigt werden.The internal combustion engine of the hybrid vehicle 1 has several special design features that interact in an advantageous manner with one another and with the fully hybrid design of the drive train of the hybrid vehicle in order to operate the Hybrid vehicle 1 to enable. In addition to the prechamber ignition already mentioned, these features are a relatively high compression ratio for the combustion chambers 5 of the internal combustion engine 2 von 15: 1, a specific implementation of a low pressure exhaust gas recirculation by means of the exhaust gas recirculation line 23 , whereby in the entire operating map of the internal combustion engine 2 or in all operating points in which the internal combustion engine 2 is operable, an exhaust gas recirculation is provided. Furthermore, these features include a restriction on the maximum operating speed of the internal combustion engine 2 to 4500 rpm, a design of the internal combustion engine for operation with fuel that has an octane number (RON) of at least 98, as well as a specific adaptation of the contour of the (intake) cams with which the intake valves 11 of the internal combustion engine 2 be operated.

In der 3 ist ein sich aus dieser Anpassung der Kontur der Einlassnocken ergebender Hubverlauf der Einlassventile 11 dargestellt. Konkret ist für die Einlassventile 11 jeweils eine Öffnungsdauer t1 (bezogen auf einen Ventilhub von einem Millimeter) von lediglich 145° vorgesehen, wodurch die im oberen Totpunkt des in dem jeweiligen Zylinder 3 geführten Kolbens 4 öffnenden Einlassventile 11 deutlich vor dem unteren Totpunkt schließen. Durch dieses relativ frühes Schließen der Einlassventile 11 kann in einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 2 eine Entdrosselung realisiert werden, was sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad und damit den Kraftstoffverbrauch auswirkt. Zudem wird dadurch die Erzielung relativ geringer Brennraumtemperaturen unterstützt, was der gegenteiligen Wirkung, die das relativ hohe Verdichtungsverhältnis aufweist, entgegenwirkt und somit eine erhöhte Gefahr des Auftretens von Klopfen, die, ohne Kompensation, eine Folge des relativ hohen Verdichtungsverhältnisses wäre, zumindest teilweise kompensiert.In the 3rd is a stroke curve of the intake valves resulting from this adaptation of the contour of the intake cams 11 shown. Specifically is for the intake valves 11 one opening time each t 1 (based on a valve lift of one millimeter) of only 145 °, whereby the top dead center of the in the respective cylinder 3rd guided piston 4th opening inlet valves 11 close well before bottom dead center. By closing the inlet valves relatively early 11 can in a partial load operation of the internal combustion engine 2 dethrottling can be realized, which has an advantageous effect on the efficiency and thus the fuel consumption. In addition, this supports the achievement of relatively low combustion chamber temperatures, which counteracts the opposite effect that the relatively high compression ratio has and thus at least partially compensates for an increased risk of knocking, which, without compensation, would be a consequence of the relatively high compression ratio.

Um trotz der relativ kurzen Öffnungsdauer der Einlassventile 11 eine ausreichende Menge an Frischgas in die Brennräume 5 einbringen zu können, werden die Einlassventile 11 mit einem relativ großen Ventilhub h1 von konkret neun Millimetern geöffnet. Dieser relativ große Ventilhub in Verbindung mit der relativ kurzen Öffnungsdauer führt zu relativ steilen Flanken der Hubverläufe der Einlassventile 11, was mit entsprechend großen Beschleunigungen der Einlassventile 11, insbesondere beim Aufsetzen auf den Ventilsitzen, einhergeht. Eine dadurch bedingte zu große Beschleunigung der Einlassventile 11 wird jedoch dadurch vermieden, dass die maximale Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 auf 4500 1/min begrenzt ist.To despite the relatively short opening time of the inlet valves 11 a sufficient amount of fresh gas in the combustion chambers 5 to be able to bring in, the inlet valves 11 with a relatively large valve lift h 1 specifically nine millimeters open. This relatively large valve lift in connection with the relatively short opening time leads to relatively steep flanks of the lift profiles of the intake valves 11 what with correspondingly large accelerations of the inlet valves 11 , especially when it is placed on the valve seats. The resulting excessive acceleration of the intake valves 11 however, it is avoided that the maximum operating speed of the internal combustion engine 2 is limited to 4500 rpm.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
HybridfahrzeugHybrid vehicle
22
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
33
Zylindercylinder
44th
Kolbenpiston
55
BrennraumCombustion chamber
66th
KraftstofftankFuel tank
77th
KraftstoffinjektorFuel injector
88th
FrischgasstrangFresh gas line
99
LuftfilterAir filter
1010
FrischgasverdichterFresh gas compressor
1111
EinlassventilInlet valve
1212th
VentiltriebValve train
1313th
VorkammerzündkerzePre-chamber spark plug
1414th
Anschlussabschnitt der VorkammerzündkerzeConnection section of the prechamber spark plug
1515th
Verbindungsabschnitt der VorkammerzündkerzeConnection portion of the prechamber spark plug
1616
Zündkerzenkopf der VorkammerzündkerzeSpark plug head of the prechamber spark plug
1717th
Gehäuse des ZündkerzenkopfsHousing of the spark plug head
1818th
Verbindungskanal des GehäusesConnection channel of the housing
1919th
AbgasstrangExhaust system
2020th
AbgasnachbehandlungsvorrichtungExhaust aftertreatment device
2121st
AbgasturbineExhaust turbine
2222nd
Wellewave
2323
AbgasrückführleitungExhaust gas recirculation line
2424
erste Elektromaschinefirst electric machine
2525th
Getriebetransmission
2626th
erste Antriebswellefirst drive shaft
2727
zweite Elektromaschinesecond electric machine
2828
zweite Antriebswellesecond drive shaft
2929
AchswelleAxle shaft
3030th
Radwheel
3131
TrennkupplungDisconnect clutch
3232
HochvoltbatterieHigh voltage battery
3333
WechselrichterInverter
3434
SpannungswandlerVoltage converter
3535
NiedervoltbatterieLow voltage battery
3636
SteuerungsvorrichtungControl device
3737
Auslassventiloutlet valve
3838
AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
3939
Drosselklappe throttle
t1 t 1
Öffnungsdauer der EinlassventileOpening time of the inlet valves
h1 h 1
Ventilhub der EinlassventileValve lift of the intake valves

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102017222593 A1 [0006]DE 102017222593 A1 [0006]

Claims (11)

Hybridfahrzeug (1) mit einem vollhybriden Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor (2), der Teil einer Brennkraftmaschine ist und der mindestens einen Brennraum (5) aufweist, und einen elektrischen Traktionsmotor (24, 27) umfasst, gekennzeichnet durch eine dem Brennraum (5) zugeordnete Vorkammerzündvorrichtung (13).Hybrid vehicle (1) with a fully hybrid drive train which comprises an internal combustion engine (2) which is part of an internal combustion engine and which has at least one combustion chamber (5) and an electric traction motor (24, 27), characterized by a combustion chamber (5) associated prechamber ignition device (13). Hybridfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammerzündvorrichtung (13) passiv ausgebildet ist.Hybrid vehicle (1) according to Claim 1 , characterized in that the prechamber ignition device (13) is passive. Hybridfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdichtungsverhältnis für den Brennraum (5) des Verbrennungsmotors (2) von mindestens 14 : 1 vorgesehen ist.Hybrid vehicle (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that a compression ratio for the combustion chamber (5) of the internal combustion engine (2) of at least 14: 1 is provided. Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine seriell-parallele Ausgestaltung des Antriebsstrangs.Hybrid vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized by a serial-parallel configuration of the drive train. Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abgasrückführleitung (23), die einen Abgasstrang (19) mit einem Frischgasstrang (8) der Brennkraftmaschine abgasführend verbindet.Hybrid vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized by an exhaust gas recirculation line (23) which connects an exhaust gas line (19) with a fresh gas line (8) of the internal combustion engine in a way that carries exhaust gas. Hybridfahrzeug (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführleitung (23) stromab einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (20) aus dem Abgasstrang (19) abgeht.Hybrid vehicle (1) according to Claim 5 , characterized in that the exhaust gas recirculation line (23) branches off from the exhaust gas line (19) downstream of an exhaust gas aftertreatment device (20). Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Steuerungsvorrichtung (36) zur Steuerung eines Betriebs der Brennkraftmaschine, wobei in der Steuerungsvorrichtung (26) ein Betriebskennfeld gespeichert ist, anhand dessen ein Betrieb des Verbrennungsmotors 2 gesteuert wird, wobei ein Rückführen von Abgas über die Abgasrückführleitung (23) im gesamten Betriebskennfeld vorgesehen ist.Hybrid vehicle (1) according to one of the Claims 5 or 6th , characterized by a control device (36) for controlling an operation of the internal combustion engine, an operating map being stored in the control device (26), on the basis of which an operation of the internal combustion engine 2 is controlled, exhaust gas being recirculated via the exhaust gas recirculation line (23) as a whole Operating map is provided. Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) für einen Betrieb mit einer maximalen Betriebsdrehzahl von ≤ 5000 1/min oder von ≤ 4500 1/min ausgelegt ist.Hybrid vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (2) is designed for operation with a maximum operating speed of ≤ 5000 rpm or ≤ 4500 rpm. Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine aufgeladen ausgestaltet ist.Hybrid vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine is designed to be charged. Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung eines Ventiltriebs (12) des Verbrennungsmotors (2), der für eine Betätigung mindestens eines dem Brennraum (5) zugeordneten Einlassventils (11) eingerichtet ist, derart, dass das Einlassventil (11) - mit einer Öffnungsdauer (t1), die kürzer als 150° und insbesondere 145° beträgt und/oder - mit einem Öffnungshub (h1), der zwischen 8 mm und 10 mm und insbesondere 9 mm beträgt, betätigt wird.Hybrid vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized by an embodiment of a valve drive (12) of the internal combustion engine (2), which is set up to actuate at least one inlet valve (11) assigned to the combustion chamber (5), in such a way that the inlet valve ( 11) - with an opening duration (t 1 ) which is shorter than 150 ° and in particular 145 ° and / or - is actuated with an opening stroke (h 1 ) which is between 8 mm and 10 mm and in particular 9 mm. Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) für einen Betrieb mit Kraftstoff, der eine erforschte Oktanzahl (ROZ) von mindestens 98 aufweist, ausgelegt ist.Hybrid vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (2) is designed for operation with fuel which has a researched octane number (RON) of at least 98.
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