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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Verfahren zum Betreiben von Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen Zylinder und dem Zylinder zugeordnete Gaswechselventile auf. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine den Gaswechselventilen zugeordnete Nockenwelle, mittels welcher die Gaswechselventile betätigbar sind beziehungsweise betätigt werden. Der Nockenwelle ist eine Phasenverstellvorrichtung zugeordnet, mittels welcher eine Phase der Nockenwelle, insbesondere relativ zu einer beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine, verstellbar ist beziehungsweise verstellt wird. Dies bedeutet, dass mehrere, voneinander unterschiedliche Phasen beziehungsweise Werte der Phasen der Nockenwelle eingestellt werden können. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem einen Ansaugtrakt auf, welcher von Luft durchströmbar ist, die dem Zylinder zuzuführen ist beziehungsweise zugeführt wird. In dem Ansaugtrakt ist eine Drosselklappe angeordnet, mittels welcher eine dem Zylinder zuzuführende Menge der Luft einstellbar ist beziehungsweise eingestellt wird. Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine in einem Schubbetrieb betrieben.
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Des Weiteren offenbart die
DE 10 2008 004 059 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, mit einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Abgasanlage, welche wenigstens eine Filtereinrichtung aufweist. Des Weiteren ist der
WO 2007/079510 A2 eine Brennkraftmaschine als bekannt zu entnehmen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter und insbesondere emissionsarmer Betrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass während des Schubbetriebs durch Verstellen der Phase der Nockenwelle, das heißt durch abwechselndes Einstellen von mehreren, voneinander unterschiedlichen Werten der Phase der Nockenwelle ein auch als Drosselklappen-Druckverhältnis bezeichnetes Druckverhältnis zwischen einem stromauf der Drosselklappe in dem Ansaugtrakt herrschenden, ersten Druck und einem stromab der Drosselklappe in dem Ansaugtrakt herrschenden, zweiten Druck in einem Wertebereich von einschließlich 0,2 bis einschließlich 1,0 insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung eingeregelt wird. Mit anderen Worten wird das Drosselklappen-Druckverhältnis als Regelgröße verwendet, wobei ein solcher geregelter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, durchgeführt wird beziehungsweise wobei die Verbrennungskraftmaschine mittels der elektronischen Recheneinrichtung derart geregelt wird, dass das Drosselklappen-Druckverhältnis in dem genannten Wertebereich liegt. Dabei wird die Phase der Nockenwelle als Stellgröße verwendet. Somit wird beispielsweise die Phase der Nockenwelle mittels der elektronischen Recheneinrichtung derart geregelt eingestellt beziehungsweise verstellt, dass das Drosselklappen-Druckverhältnis in dem genannten Wertebereich liegt beziehungsweise bleibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen besonders vorteilhaften und insbesondere emissionsarmen Betrieb nicht nur unter stationären Betriebsbedingungen und nur für einen Betriebspunkt zu realisieren, sondern mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, während eines realen und insbesondere transienten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine den Betrieb besonders vorteilhaft und insbesondere emissionsarm zu gestalten. Der Erfindung liegen dabei die Erkenntnisse zugrunde, dass im realen Betrieb die Nockenwelle hinsichtlich ihrer auch als Phasenlage bezeichneten Phase nicht konstant gehalten werden kann, sondern aufgrund der über Zeit und Kurbelwinkel schwankenden Gasdynamik und Betriebsbedingungen sowie Verbautoleranzen und Verschleißerscheinungen geregelt werden sollte. Hierzu kommt beispielsweise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein geschlossener Regelkreis zum Einsatz, anhand dessen die Verbrennungskraftmaschine derart geregelt wird, dass durch Verstellen der Phase der Nockenwelle das Drosselklappen-Druckverhältnis in dem genannten Wertebereich liegt. Ein solcher geschlossener Regelkreis wurde in einem Motorenprüfstand inklusive Emissionstechnik erarbeitet, wodurch nachgewiesen werden konnte, dass das erfindungsgemäße Verfahren einen besonders vorteilhaften und insbesondere emissionsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
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Die Luft, die während des Schubbetriebs durch den Ansaugtrakt und den Zylinder hindurchströmt und daraufhin beispielsweise in einen auch als Abgasanlage bezeichneten Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine einströmt und den Abgastrakt durchströmt, wird auch als Spülluft bezeichnet und bildet somit einen auch als Spülluftmassenstrom bezeichneten Massenstrom, welcher durch die Regelung des Drosselklappen-Druckverhältnisses über die Verstellung beziehungsweise Einstellung der Phase der Nockenwelle geregelt werden kann. Die Regelung umfasst vorzugsweise eine Vorsteuerung oder der Regelung ist eine Vorsteuerung zugeordnet, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb darstellbar ist.
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Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist ferner eine Abgas-Sauerstoffkonzentrationsregelung denkbar, insbesondere im Hinblick auf eine stromauf eines in dem Abgastrakt angeordneten Katalysators herrschende Sauerstoffkonzentration, wobei diese Abgas-Sauerstoffkonzentrationsregelung auch als Vor-Kat-Lambda-Regelung bezeichnet wird und/oder über die auch als Nockenwellenphasensteller oder einfach Phasensteller bezeichnete Phasenverstellvorrichtung insbesondere inklusive der genannten Vorsteuerung erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren eine Einspritzfreigabe basierend auf einer Auslass-Schließt-Prädiktion erfolgen. Unter der Einspritzfreigabe ist insbesondere folgendes zu verstehen: Während des Schubbetriebs unterbleiben in dem Zylinder beziehungsweise in allen Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge, sodass in den Zylindern beziehungsweise in die Brennräume kein Kraftstoff eingebracht wird. Während eines Zugbetriebs der Verbrennungskraftmaschine befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem befeuerten Betrieb, während welchem ein insbesondere flüssiger Kraftstoff in den Zylinder beziehungsweise in die Brennräume eingebracht, insbesondere eingespritzt, wird. Der Kraftstoff wird dabei im Rahmen einer jeweiligen Einspritzung in den jeweiligen Brennraum eingebracht. Beispielsweise bei einem Übergang von dem Schubbetrieb in den Zugbetrieb wird die Einspritzung freigegeben und somit gestartet, wobei dieses Freigeben der Einspritzung als die zuvor genannte Einspritzfreigabe verstanden wird. Unter der Auslass-Schließt-Prädiktion ist insbesondere eine auch als Prädiktion bezeichnete Vorhersage eines jeweiligen Auslass-schließt zu verstehen. Unter dem Auslass-schließt ist ein Zeitpunkt oder eine auch als Kurbelwinkel bezeichnete Drehstellung der Kurbelwelle zu verstehen, zu welchem beziehungsweise welcher dem Zylinder zugeordnete Auslassventile schließen beziehungsweise ihre Schließstellung erreichen. Im Folgenden werden weitere, der Erfindung zugrundeliegende Überlegungen und Erkenntnisse erläutert: Während des auch als Schubphase bezeichneten Schubbetriebs werden Abgasnachbehandlungseinrichtungen von Verbrennungskraftmaschinen üblicherweise von der zuvor genannten Luft als Spülluft durchströmt. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist dabei beispielsweise in dem Abgastrakt angeordnet und kann den zuvor genannten, insbesondere als Drei-Wege-Katalysator, ausgebildeten Katalysator sowie beispielsweise einen Partikelfilter umfassen. Der Partikelfilter ist beispielsweise ein Ottopartikelfilter (OPF), sodass die Verbrennungskraftmaschine als ein Ottomotor ausgebildet sein kann. Insbesondere kann der Partikelfilter eine katalytisch wirksame Beschichtung aufweisen, welche beispielsweise nach Art eines Drei-Wege-Katalysators katalytisch wirksam ist. Die während des auch als Schubphase bezeichneten Schubbetriebs den Ansaugtrakt, den Zylinder und den Abgastrakt und somit die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmende, auch als Frischluft bezeichnete Spülluft weist einen hohen Sauerstoffanteil auf, sodass insbesondere in dem Abgastrakt ein Überangebot an Sauerstoff existiert.
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Bei einem sogenannten Wiedereinsetzen, bei welchem der Schubbetrieb beendet und der Zugbetrieb gestartet wird, sodass im Zuge des Wiedereinsetzens die sich zunächst in dem Schubbetrieb befindende Verbrennungskraftmaschine in den Zugbetrieb und somit in ihren befeuerten Betrieb überführt wird, sollte die Abgasnachbehandlungseinrichtung durch einen unterstöchiometrischen Betrieb ausgeräumt und in ihr Konvertierungsfenster zurückversetzt werden, innerhalb dessen die Abgasnachbehandlungseinrichtung Abgas, welches aus dem befeuerten Betrieb resultiert und den Abgastrakt durchströmt, effektiv und effizient nachbehandeln kann. Üblicherweise reagieren Kohlenstoffmonoxid-Moleküle während einer Phase, während welcher die Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgeräumt wird, vorzugsweise mit dem überschüssig vorhandenen Sauerstoff und stehen somit nicht mehr für eine Reduzierung von Stickoxiden (NOx) zur Verfügung. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nun, eine übermäßige Sauerstoffkonzentration in dem Abgastrakt während des Schubbetriebs zu vermeiden, sodass die Abgasnachbehandlungseinrichtung in ihrem Konvertierungsfenster während des Schubbetriebs verbleibt und/oder besonders vorteilhaft beim Wiedereinsetzen in das Konvertierungsfenster zurückgebracht werden kann, ohne dass es zu übermäßigen Stickoxid-Emissionen kommt. Hierzu erfolgt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Einregelung eines definierten Spülluftmassenstroms während des Schubbetriebs, wobei der Spülluftmassenstrom beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 0 Kilogramm pro Stunde bis einschließlich 20 Kilogramm pro Stunde liegen kann. Diese Einregelung des definierten Spülluftmassenstromes erfolgt über die Einlass- oder Auslassnockenwellenphasenlage, wobei die jeweils andere Nockenwelle beziehungsweise die Phase der jeweils anderen Nockenwelle auf einen konstanten Wert eingestellt wird. Die Einregelung des Spülluftmassenstroms beziehungsweise die Einregelung des Drosselklappen-Druckverhältnisses in dem genannten Wertebereich erfolgt vorzugsweise bei zumindest nahezu geschlossener Drosselklappe oder bei geschlossener Drosselklappe.
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Ferner ist vorzugsweise bei dem Verfahren eine Adaption einer Vorsteuerung der Regelung vorgesehen, insbesondere durch Abspeichern der Steuerzeiten beziehungsweise der Beträge der notwendigen Regeleingriffe, wenn das Drosselklappen-Druckverhältnis auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Soll-Wert eingeregelt ist beziehungsweise wurde. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren einen optionalen Übergang auf die zuvor beschriebene, Vor-Kat-Lambda-Regelung umfassen, bei der die Sauerstoff-Konzentration vor dem Katalysator insbesondere in einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wertebereich eingeregelt wird, insbesondere nachdem ein Soll-Drosselklappen-Druckverhältnis eingeregelt ist beziehungsweise in den definierten Wertebereich eingeregelt wurde. Alternativ oder zusätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren ein Anfahren von definierten Soll-Steuerzeiten bei Abbruch des Verfahrens beziehungsweise bei Ende des Schubbetriebs mit Freigabe der Einspritzung ab dem Zylinder in der Zündreihenfolge umfassen, dessen prädiziertes Auslass-schließt (Ausschiebetakt vor dem Ansaugtakt) in einem brennfähigen Bereich liegt. Ferner kann optional eine Anfettung des Gemisches für letzte Verbrennungen zwischen Schubanforderung und Ausblendung der Einspritzung mit Start des Verfahrens erfolgen (Nachreaktion der unvollständig verbrannten Komponenten in der Abgasanlage mit geringem Sauerstoffschlupf während des Anfahrens der Schub-Steuerzeiten). Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren eine Reduzierung des überschüssigen Drehmoments beim Wiedereinsetzen durch Zündwinkelspätzug und/oder durch Kompensation durch einen E-Maschinenregeleingriff, beispielsweise Drehzahlregelung, umfassen. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 ein Diagramm mit Verläufen zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs; und
- 2 das Diagramm zur weiteren Veranschaulichung des Verfahrens.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 und 2 zeigen jeweils ein Diagramm 10 mit einer Abszisse 12 und einer Ordinate 14, wobei in das jeweilige Diagramm 10 jeweilige Verläufe 16a-g eingetragen sind. Anhand der Fig. wird im Folgenden ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug die Verbrennungskraftmaschine umfasst und mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden kann. Die Verbrennungskraftmaschine wird auch als Motor oder Verbrennungsmotor bezeichnet und ist vorzugsweise eine Hubkolbenmaschine, die eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle aufweist. Über ihre Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Die Verbrennungskraftmaschine weist mehrere Zylinder auf. Dem jeweiligen Zylinder sind Gaswechselventile zugeordnet. Wenigstens oder genau zwei der Gaswechselventile sind Einlassventile, über welche Luft in den jeweiligen Zylinder einströmen kann. Wenigstens oder genau zwei weitere der Gaswechselventile sind Auslassventile, über welche bei einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Abgas, welches während des befeuerten Betriebs in dem Zylinder entsteht, aus dem Zylinder ausströmen und in einen auch als Abgasanlage bezeichneten Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine einströmen kann. Der Abgastrakt ist von dem Abgas sowie der Spülluft im Schubbetrieb durchströmbar. Den Einlassventilen ist eine Einlassnockenwelle zugeordnet, mittels welcher die Einlassventile betätigbar sind oder betätigt werden. Den Auslassventilen ist eine Auslassnockenwelle zugeordnet, mittels welcher die Auslassventile betätigbar sind beziehungsweise betätigt werden. Die Einlassnockenwelle und die Auslassnockenwelle werden zusammenfassend auch als Nockenwellen bezeichnet. Der jeweiligen Nockenwelle ist eine jeweilige Phasenverstellvorrichtung zugeordnet, welche auch als Phasensteller bezeichnet wird. Mittels der Phasenverstellvorrichtung ist eine jeweilige Phase der jeweiligen Nockenwelle relativ zu der jeweiligen Abtriebswelle verstellbar, indem beispielsweise die jeweilige Nockenwelle mittels der jeweiligen Phasenverstellvorrichtung relativ zu der Abtriebswelle verdrehbar ist beziehungsweise verdreht wird, insbesondere während die jeweilige Nockenwelle mit der Abtriebswelle gekoppelt und von der Abtriebswelle antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird.
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Die Verbrennungskraftmaschine weist auch einen, von der zuvor genannten Luft durchströmbaren Ansaugtrakt auf, mittels welchem die Luft zu dem und in den jeweiligen Zylinder geleitet wird. Der jeweilige Zylinder begrenzt teilweise einen jeweiligen Brennraum, welcher mit der Luft versorgt wird. Während des befeuerten Betriebs wird der jeweilige Brennraum beziehungsweise der jeweilige Zylinder auch mit einem insbesondere flüssigen Kraftstoff versorgt, sodass aus dem Kraftstoff und der Luft in dem befeuerten Betrieb ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird. Das einfach auch als Gemisch bezeichnete Kraftstoff-Luft-Gemisch wird während des befeuerten Betriebs gezündet und dadurch verbrannt, wodurch das zuvor genannte Abgas entsteht.
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In dem Ansaugtrakt ist eine Drosselklappe angeordnet, mittels welcher eine dem jeweiligen Zylinder zuzuführende Menge der Luft einstellbar ist beziehungsweise eingestellt wird. Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine in einem Schubbetrieb betrieben. Während des Schubbetriebs unterbleibt der befeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, sodass während des Schubbetriebs Verbrennungsvorgänge in den beziehungsweise allen Brennräumen, das heißt in den beziehungsweise allen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine unterbleiben. Während des Schubbetriebs wird kein Kraftstoff in die Zylinder beziehungsweise die Brennräume eingebracht, während des Schubbetriebs strömt Luft durch den Ansaugtrakt und durch den jeweiligen Zylinder hindurch und in den Abgastrakt, sodass die Luft als Spülluft den Ansaugtrakt, den jeweiligen Zylinder und den Abgastrakt durchströmt. Die Spülluft bildet somit einen auch als Massenstrom bezeichneten Spülluftmassenstrom, welcher beispielsweise im Rahmen des Verfahrens geregelt wird.
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In dem Abgastrakt ist eine Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet, mittels welcher das Abgas nachbehandelt wird. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst beispielsweise einen insbesondere als Drei-Wege-Katalysator ausgebildeten Katalysator. Die Verbrennungskraftmaschine kann, insbesondere während des befeuerten Betriebs, auf Basis einer sogenannten Lambda-Regelung betrieben, insbesondere geregelt, werden, wobei bei der Lambda-Regelung beispielsweise eine in dem Abgastrakt stromauf des Katalysators herrschende Sauerstoff-Konzentration als Regelgröße verwendet wird. Dabei veranschaulicht der Verlauf 16a die in dem Abgastrakt stromauf des Katalysators herrschende Sauerstoffkonzentration, welche auch als O2-Konzentration bezeichnet wird. Der Verlauf 16b veranschaulicht ein auch als Drosselklappen-Druckverhältnis bezeichnetes Druckverhältnis zwischen einem in dem Ansaugtrakt stromauf der Drosselklappe herrschenden, ersten Druck und einem stromab der Drosselklappe in dem Ansaugtrakt herrschenden, zweiten Druck, welcher auch als Saugrohrdruck bezeichnet wird. Der Verlauf 16c veranschaulicht einen Öffnungsgrad der Drosselklappe, wobei die Drosselklappe während einer auch als Phase bezeichneten Zeitspanne T vorzugsweise vollständig geschlossen ist, mithin sich in ihrer Schließstellung befindet. Während der Zeitspanne T befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem Schubbetrieb, wobei der Zeitspanne T unmittelbar der befeuerte Betrieb und somit ein Zugbetrieb der Verbrennungskraftmaschine vorweggehen, und an die Zeitspanne T schließt sich unmittelbar der Zugbetrieb beziehungsweise der befeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine an. Während des Zugbetriebs der Verbrennungskraftmaschine befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem befeuerten Betrieb. Der Verlauf 16d veranschaulicht eine Ventilüberschneidung.
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Um nun einen besonders vorteilhaften und insbesondere emissionsarmen Betrieb realisieren zu können, ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass während des Schubbetriebs durch Verstellen der Phase einer der Nockenwellen das Druckverhältnis in einem Wertebereich von einschließlich 0,2-bis einschließlich 1,0 eingeregelt wird, insbesondere während die Phase der jeweils anderen Nockenwelle auf einem konstanten Wert gehalten wird. Unter dem Verstellen der Phase der einen Nockenwelle ist zu verstehen, dass mehrere, voneinander unterschiedliche Werte der Phase der einen Nockenwelle eingestellt werden. Aus dem Verstellen der Phase der einen Nockenwelle resultiert insbesondere aufgrund dessen, dass die Phase der jeweils anderen Nockenwelle zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird, ein Verstellen beziehungsweise ein Verändern oder ein Variieren der Ventilüberschneidung, sodass der Verlauf 16d auch die Phase der einen Nockenwelle veranschaulicht. Der Verlauf 16e veranschaulicht den einfach auch als Luftmassenstrom bezeichneten Spülluftmassenstrom. Der Verlauf 16f veranschaulicht ein von der Verbrennungskraftmaschine über ihre Abtriebswelle bereitgestelltes Drehmoment, welches während des Schubbetriebs beispielsweise negativ ist, da während des Schubbetriebs die Abtriebswelle nicht durch in der Verbrennungskraftmaschine stattfindende Verbrennungsvorgänge angetrieben wird, denn in dem Schubbetrieb finden in der Verbrennungskraftmaschine keine Verbrennungsvorgänge statt. Schließlich veranschaulicht der Verlauf 16g eine Schubabschaltung, wobei dann, wenn die Schubabschaltung aktiviert ist, sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem Schubbetrieb befindet. Die Schubabschaltung ist somit während der Zeitspanne T aktiviert und unmittelbar danach deaktiviert.
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Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird insbesondere während des gesamten Schubbetriebs und somit während der gesamten Zeitspanne T das Drosselklappen-Druckverhältnis als Regelgröße verwendet, und zumindest während eines Teils t der Zeitspanne T wird die Ventilüberschneidung beziehungsweise Nockenwellenphasenlage als Stellgröße verwendet.
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Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird während eines dem Teil t unmittelbar vorweggehenden, weiteren Teils t2 der Zeitspanne T das Drosselklappen-Druckverhältnis als Regelgröße verwendet, und während des sich unmittelbar an den Teil t2 anschließenden Teils t der Zeitspanne T wird die durch den Verlauf 16a veranschaulichte, in dem Abgastrakt stromauf des Katalysators herrschende Sauerstoffkonzentration als Regelgröße verwendet, insbesondere während die Ventilüberschneidung beziehungsweise die Phase der einen Nockenwelle wie auch bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als Stellgröße für die Regelung verwendet wird. Hierdurch kann beispielsweise während des Schubbetriebs eine übermäßige Sauerstoffkonzentration in dem Abgastrakt vermieden werden, sodass bei einem Wiedereinsetzen, das heißt bei einem Übergang von dem Schubbetrieb in den Zugbetrieb und somit in den befeuerten Betrieb, die Verbrennungskraftmaschine bereits zu Beginn des auf den Schubbetrieb folgenden Zugbetriebs oder kurze Zeit nach dem Beginn des auf den Schubbetrieb folgenden Zugbetriebs das während des Zugbetriebs entstehende Abgas der Verbrennungskraftmaschine effektiv und effizient nachbehandeln kann. Dadurch kann ein besonders emissionsarmer Betrieb gewährleistet werden.
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Insbesondere sind in 1 und 2 sechs Phasen I, II, III, IV, V und VI gezeigt, die im Folgenden erläutert werden. Dabei umfasst der Schubbetrieb, insbesondere ausschließlich, die Phasen III und IV. Die Phase I ist ein verbrennungsmotorischer Betrieb, mithin der befeuerte Betrieb. Die Phase II ist eine Vorbereitung des Schubbetriebs, und die Phase III ist eine erste Phase, in der eine Spülluft-Regelung oder deren Vorsteuerung stattfindet, das heißt in der der Spülluftmassenstrom durch Verstellen der Phase der einen Nockenwelle eingeregelt wird. Die Phase IV ist eine zweite Phase, in der eine Spülluft-Regelung erfolgt. Die Phase V ist ein Übergang zum verbrennungsmotorischen Betrieb, mithin zum befeuerten Betrieb, wobei in der Phase V eine Füllungsregelung erfolgt und ein Wiedereinsetzen der Verbrennungen inklusive darauf abzielender Vorbereitungsmaßnahmen stattfindet. Die Phase VI ist wieder ein verbrennungsmotorischer Betrieb, mithin der befeuerte Betrieb. Insbesondere in der Phase IV kann eine Variation der Ventilüberschneidung derart erfolgen, dass die Einlassseite beziehungsweise die Einlassnockenwelle variabel ist beziehungsweise variiert wird, während die Auslassnockenwelle beziehungsweise die Auslassseite in ihrer Phase konstant gehalten wird. Alternativ ist es denkbar, dass die Auslassseite beziehungsweise die Auslassnockenwelle variabel ist beziehungsweise variiert wird, während die Einlassnockenwelle beziehungsweise die Einlassseite hinsichtlich ihrer Phase konstant gehalten wird. Ferner ist es denkbar, dass sowohl die Einlassseite als auch die Auslassseite, mithin sowohl die Einlassnockenwelle als auch die Auslassnockenwelle, in ihrer Phase variiert werden. Es kann eine Konditionierung der Reaktionsenthalpie im Katalysator über Anfettung oder Abmagerung des Brennraumlambdas in Phase II für Exothermie und/oder Stöchiometrie in Phase II erfolgen. Ferner ist eine Momentenreduktion über Zündwinkel-Spätzug nach frühen Phase V oder Auskompensation durch eine E-Maschine im Triebstrang möglich, beispielsweise bei einem P1-Hybrid, insbesondere mit integriertem Startergenerator (ISG), bei einem P2-Hybrid oder bei einem P3-Hybrid.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Diagramm
- 12
- Abszisse
- 14
- Ordinate
- 16a-g
- Verlauf
- t
- Teil
- t2
- weiterer Teil
- T
- Zeitspanne
- I-VI
- Phase
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008004059 A1 [0003]
- WO 2007/079510 A2 [0003]
