DE102021115249B3

DE102021115249B3 - Verfahren zum Einstellen eines Ladedrucks sowie Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102021115249B3
Application number: DE102021115249.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Passenbrunner; Martin Grubbauer; Richard Bauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2022-07-28
Anticipated expiration: 2041-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines mittels einer Aufladeeinrichtung (1) bewirkten Ladedrucks (2) von Luft (3), bei welchem der Ladedruck (2) mittels eines in einem von einem Abgas (8) einer Verbrennungskraftmaschine (4) durchströmten Abgastrakt (9) angeordneten Stellelements (10) der Aufladeeinrichtung (1) eingestellt wird, indem das Stellelement (10) in wenigstens zwei Stellungen (11, 12) bewegt wird, wobei in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung (11, 12), in welcher sich das Stellelement (10) aktuell befindet, ein jeweiliger Schwellenwert (15) für eine eine Geschwindigkeit (17), mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks (2) das Stellelement (10) aus der jeweiligen Stellung (11, 12) bewegt wird, charakterisierende Größe (19) ermittelt wird und zum Einstellen des Ladedrucks (2) das Stellelement (10) aus der jeweiligen Stellung (11, 12) derart bewegt wird, dass die Größe (19) während der Bewegung (21) des Stellelements (10) aus der jeweiligen Stellung (11, 12) kleiner oder gleich dem jeweiligen, ermittelten Schwellenwert (15) ist und der Schwellenwert (15) in Abhängigkeit von einer Ventilstellung (33) eines Abgasrückführventils (32) ermittelt wird, über welches wenigstens ein Teil des den Abgastrakt (9) durchströmenden Abgases (8) in den Ansaugtrakt (7) der Verbrennungskraftmaschine (4) einleitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines mittels einer Aufladeeinrichtung bewirkten Ladedrucks von Luft, die einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine.
Die DE 11 2011 104 717 B4 offenbart eine Steuerungsvorrichtung für eine aufgeladene Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine weist eine Einrichtung zum Ermitteln eines Zieldrehmoments, welches an die aufgeladene Verbrennungskraftmaschine ausgegeben werden soll, eine Einrichtung zum Ermitteln einer Zielluftmenge aus dem Zieldrehmoment und eine Einrichtung zum Ermitteln eines Zielladedrucks aus dem Zieldrehmoment und eine Einrichtung zum Steuern einer Betätigung eines Stellglieds für eine Ladedrucksteuerung gemäß dem Zielladedruck auf.
Des Weiteren offenbart die DE 10 2016 218 866 A1 eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend einen Turbolader, der eine an einer Abgaspassage des Verbrennungsmotors vorgesehene Turbine und einen an einer Einlasspassage des Verbrennungsmotors vorgesehenen Kompressor aufweist, der integral mit der Turbine rotiert, und ein Wastegate-Ventil, das in einer Abgas-Nebenflusspassage vorgesehen ist, die eine stromaufwärtige Seite mit einer stromabwärtigen Seite der Turbine verbindet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen eines mittels einer Aufladeeinrichtung bewirkten Ladedrucks von Luft, die einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, und eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass ein Komfort des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines mittels einer Aufladeeinrichtung bewirkten Ladedrucks von Luft, die einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise dafür vorgesehen, ein Kraftfahrzeug anzutreiben, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen oder als Motorrad oder als Personenbus ausgebildet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Verbrennungskraftmaschine um eine selbstzündende Verbrennungskraftmaschine. Bei der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine kann es sich insbesondere um einen Dieselmotor handeln. Alternativ kann die Verbrennungskraftmaschine als fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein.
Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt und einen von einem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt auf. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst wenigstens einen Brennraum. Über den Ansaugtrakt kann dem Brennraum die Luft zugeführt werden, wodurch die Luft in den Brennraum eingeleitet wird. Über den Abgastrakt kann das Abgas aus dem Brennraum abgeführt werden. In einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine finden in dem Brennraum insbesondere als Verbrennung bezeichnete Verbrennungsvorgänge statt, bei welchen ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, woraus das Abgas der Verbrennungskraftmaschine resultiert.
Mittels der Aufladeeinrichtung kann die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet werden, wobei die verdichtete Luft in den Brennraum eingeleitet werden kann. Unter dem Ladedruck kann insbesondere ein Druck der den Ansaugtrakt durchströmenden, insbesondere mittels der Aufladeeinrichtung verdichteten, und dem Brennraum zuführbaren Luft verstanden werden. Die Aufladeeinrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, um den Ladedruck gegenüber einem Umgebungsluftdruck beziehungsweise gegenüber einem Luftdruck stromauf der Aufladeeinrichtung zu erhöhen beziehungsweise zu bilden.
Bei dem Verfahren wird der Ladedruck mittels wenigstens eines in dem von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmten Abgastrakt angeordneten Stellelements der Aufladeeinrichtung eingestellt, indem das Stellelement in wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Stellungen bewegt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der Ladedruck durch die jeweilige Stellung des Stellelements eingestellt beziehungsweise generiert. Das Stellelement kann insbesondere als Ladedrucksteller bezeichnet werden.
Um nun einen Komfort des Kraftfahrzeugs besonders erhöhen zu können, ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung, in welcher sich das Stellelement aktuell befindet, ein jeweiliger Schwellenwert für eine eine Geschwindigkeit, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus der jeweiligen Stellung bewegt wird, charakterisierende Größe ermittelt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Schwellenwert beziehungsweise ein maximal zulässiger Schwellenwert abhängig von der jeweiligen Stellung des Stellelements. Zudem wird zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus der jeweiligen Stellung derart bewegt, dass die Größe während der Bewegung des Stellelements aus der jeweiligen Stellung kleiner oder gleich dem jeweiligen, ermittelten Schwellenwert ist.
Darunter kann insbesondere Folgendes verstanden werden: Das Stellelement weist eine erste der Stellungen auf beziehungsweise kann die erste Stellung einnehmen, welche insbesondere als erste Stellelementstellung bezeichnet werden kann. Das Stellelement weist eine zweite der Stellungen auf beziehungsweise kann die zweite Stellung einnehmen, welche insbesondere als zweite Stellelementstellung bezeichnet werden kann. Das Stellelement kann weitere von der ersten und der zweiten Stellelementstellung unterschiedliche Stellelementstellungen aufweisen beziehungsweise einnehmen. Wenn sich das Stellelement in der ersten Stellung befindet, wird ein erster der Schwellenwerte für eine eine erste Geschwindigkeit charakterisierende Größe ermittelt, wobei zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement mit der ersten Geschwindigkeit aus der ersten Stellung bewegt wird. Wenn sich das Stellelement in der zweiten Stellung befindet, wird ein, vorzugsweise von dem ersten Schwellenwert unterschiedlicher, zweiter der Schwellenwerte für eine eine zweite Geschwindigkeit charakterisierende Größe ermittelt, wobei zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement mit der zweiten Geschwindigkeit aus der zweiten Stellung bewegt wird. Wenn sich das Stellelement in der ersten Stellung befindet, wird zum Einstellen des Ladedrucks das erste Stellelement aus der ersten Stellung derart bewegt, dass die Größe während der Bewegung des Stellelements aus der ersten Stellung kleiner oder gleich dem ermittelten ersten Schwellenwert ist. Wenn sich das Stellelement in der zweiten Stellung befindet, wird zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus der zweiten Stellung derart bewegt, dass die Größe während der Bewegung des Stellelements aus der zweiten Stellung kleiner oder gleich dem ermittelten zweiten Schwellenwert ist.
Beispielsweise kann das Stellelement zum Einstellen des Ladedrucks von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt werden oder von der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt werden. Beispielsweise kann zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement von der ersten oder der zweiten Stellung in eine der weiteren Stellelementstellungen bewegt werden.
Wenn der erste Schwellenwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist, dann ist die erste Geschwindigkeit, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus der ersten Stellung bewegt wird, kleiner als die zweite Geschwindigkeit, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus der zweiten Stellung bewegt wird.
Die die Geschwindigkeit charakterisierende Größe kann beispielsweise eine, insbesondere zeitliche, Änderungsrate beziehungsweise ein Gradient einer die jeweilige Stellung charakterisierenden Größe sein. Die die jeweilige Stellung wiedergebende Größe kann beispielsweise eine Position beziehungsweise ein Positionswert des Stellelements in der jeweiligen Stellung sein.
Unter der Geschwindigkeit kann beispielsweise eine mittlere Geschwindigkeit verstanden werden, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus einer der jeweiligen Stellungen in eine andere der jeweiligen Stellungen bewegt wird. Die Geschwindigkeit kann ein Quotient aus einem Verstellweg und einer Verstelldauer sein. Unter dem Verstellweg kann insbesondere eine Strecke beziehungsweise eine Distanz verstanden werden, welche das Stellelement zum Einstellen des Ladedrucks aus einer der jeweiligen Stellungen in eine andere der jeweiligen Stellungen zurücklegt. Unter der Verstelldauer kann insbesondere eine Dauer beziehungsweise eine Zeitspanne verstanden werden, innerhalb welcher das Stellelement zum Einstellen des Ladedrucks aus einer der jeweiligen Stellungen in eine andere der jeweiligen Stellungen bewegt wird.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Schwellenwert in Abhängigkeit von einer Ventilstellung des Abgasrückführventils ermittelt wird, über welches wenigstens ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine einleitbar ist beziehungsweise eingeleitet wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der erste Schwellenwert ermittelt, wenn sich das Abgasrückführventil in einer ersten Ventilstellung befindet und es wird der zweite Schwellenwert ermittelt, wenn sich das Abgasrückführventil in einer von der ersten Ventilstellung unterschiedlichen, zweiten Ventilstellung befindet. Dadurch kann der Schwellenwert besonders vorteilhaft ermittelt werden, wodurch ein AGR-Verschlucken und ein Einbruch der Zugkraft vermieden beziehungsweise besonders vermindert werden kann, so dass ein Ruck des Kraftfahrzeugs vermieden beziehungsweise besonders gering gehalten werden kann.
Die Verbrennungskraftmaschine kann ein insbesondere als Abgasrückführung (AGR) beziehungsweise Abgasrückführleitung oder Rückführleitung bezeichnetes, von Abgas durchströmbares Leitungselement umfassen, welches einenends mit dem Abgastrakt und andernends mit dem Ansaugtrakt fluidisch verbunden ist. Es kann zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases aus dem Abgastrakt abgezweigt und in die Abgasrückführleitung eingeleitet werden und über die Abgasrückführleitung in den Ansaugtrakt eingeleitet werden. Dadurch kann das Abgas dem Brennraum zugeführt werden, wodurch beispielsweise Schadstoffemissionen der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können. Vorzugsweise umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens ein insbesondere als AGR-Ventil oder Abgasrückführventil bezeichnetes und in der Abgasrückführleitung angeordnetes Ventilelement, mittels welchem eine Menge des die Abgasrückführleitung durchströmenden und somit dem Ansaugtrakt beziehungsweise dem Brennraum zugeführten Abgases eingestellt beziehungsweise gesteuert werden kann.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Bei manchen Betriebspunkten der Verbrennungskraftmaschine kann das Abgasrückführventil besonders weit geöffnet sein, das heißt ein zumindest teilweise von dem Abgasrückführventil gebildeter beziehungsweise begrenzter Querschnitt, durch welchen das Abgas durch die Abgasrückführleitung hindurchströmen kann, kann besonders groß sein. Um eine besonders gutes beziehungsweise schnelles Ansprechverhalten des Kraftfahrzeugs realisieren zu können, ist es üblicherweise vorgesehen, dass bei einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise für einen besonders hohen Lastaufbau der Verbrennungskraftmaschine das Stellelement besonders schnell geschlossen wird. Dadurch kann der Ladedruck besonders schnell besonders erhöht werden. Durch das besonders schnelle Schließen des Stellelements kann ein insbesondere als Abgasgegendruck bezeichneter Druck des Abgases in dem Abgastrakt besonders schnell besonders erhöht werden. Wenn nun das Beschleunigen bei beziehungsweise unmittelbar nach einem solchen Betriebspunkt durchgeführt werden soll, das heißt während das Rückführventil besonders weit geöffnet ist, so kann infolge des besonders erhöhten Abgasgegendrucks und des besonders weit geöffneten Rückführventils besonders viel Abgas durch das Abgasrückführelement hindurch in den Ansaugtrakt rückgeführt und in den Brennraum eingeleitet werden. Dadurch kann ein insbesondere als Restgasgehalt bezeichneter Gehalt an Abgas in dem Brennraum besonders erhöht sein, was insbesondere als Verschlucken mit AGR bezeichnet werden kann. Dies kann einen Einbruch beziehungsweise eine Verminderung einer Zugkraft der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise des Kraftfahrzeugs und einen Ruck des Kraftfahrzeugs zur Folge haben. Der Ruck und der Einbruch der Zugkraft kann für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar sein. Beispielweise kann ein Fahrerwunsch des Fahrers des Kraftfahrzeugs darin bestehen, die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs besonders zu erhöhen und somit einen Lastwechsel durchzuführen. Bei dem Lastwechsel kann auf einen Betriebspunkt mit besonders geringer Last der Verbrennungskraftmaschine ein Betriebspunkt mit besonders hoher Last der Verbrennungskraftmaschine folgen. Durch den Einbruch der Zugkraft kann hierbei das Ansprechverhalten besonders schlecht sein beziehungsweise nicht optimal sein.
Beispielsweise kann das Abgasrückführventil beim Beschleunigen des Kraftfahrzeugs nicht vollständig geschlossen werden, sondern während dem Beschleunigen, insbesondere zumindest teilweise, beispielweise besonders leicht, geöffnet verbleiben beziehungsweise werden.
Grundsätzlich ist es denkbar, einen Anstieg des Abgasgegendrucks zu begrenzen. Allerdings kann dies in vielen Fällen besonders langsam und somit zu langsam erfolgen, da eine Änderung einer Ansteuerung des Stellelements beziehungsweise eine Änderung der jeweiligen Stellung des Stellelements besonders schnell, beispielsweise weniger als 10 Millisekunden nach Betätigung eines Fahrpedals durch den Fahrer, erfolgen sollte. Des Weiteren ist es grundsätzlich denkbar, während einer insbesondere als Tipout bezeichneten Lastrücknahme, das heißt während eines Betriebspunkts der Verbrennungskraftmaschine mit besonders geringer Last, den Abgasgegendruck besonders hoch zu halten, damit das Rückführventil nicht so weit beziehungsweise lediglich besonders gering geöffnet werden muss. Dadurch kann das AGR-Verschlucken lediglich bei einer Beschleunigung relativ kurz nach der Lastrücknahme vermieden beziehungsweise verringert werden, nicht jedoch nach einer längeren beziehungsweise besonders langen Dauer eines Betriebspunkts mit geringer Last.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es dem gegenüber, die Geschwindigkeit, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks das Stellelement aus der jeweiligen Stellung bewegt wird, mittels des Schwellwerts besonders vorteilhaft zu begrenzen, wodurch das Verschlucken mit AGR vermieden beziehungsweise besonders vermindert werden kann. Dadurch kann der Einbruch der Zugkraft vermieden beziehungsweise vermindert werden, wodurch der Ruck des Kraftfahrzeugs vermieden beziehungsweise besonders vermindert werden kann. Dadurch kann der Komfort des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Komfort, welcher für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs beziehungsweise Insassen des Kraftfahrzeugs spürbar ist, besonders erhöht werden kann.
Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Verstellen des Stellelements unter Berücksichtigung des Schwellenwerts derart erfolgen, dass ein Ansprechverhalten beziehungsweise die Beschleunigung beziehungsweise eine Beschleunigungsfähigkeit der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise des Kraftfahrzeugs besonders gut beziehungsweise hoch sein kann. Zusätzlich zu einer insbesondere als Tastverhältnisbegrenzung bezeichneten Positionsbegrenzung der jeweiligen Stellung des Stellelements kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Gradient der Tastverhältnisse beziehungsweise der jeweiligen Stellungen des Stellelements und somit die Geschwindigkeit des Stellelements besonders vorteilhaft beschränkt werden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass als die Aufladeeinrichtung ein Abgasturbolader verwendet wird, welcher wenigstens ein in dem Abgastrakt angeordnetes Turbinenrad und wenigstens ein in dem von Luft durchströmten Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine angeordnetes und mit dem Turbinenrad drehmomentenübertragend beziehungsweise drehfest verbundenes beziehungsweise verbindbares Verdichterrad aufweist, wobei durch Bewegen des Stellelements in die wenigstens zwei Stellungen ein das Turbinenrad antreibender Abgasstrom eingestellt wird, wodurch über das Turbinenrad das Verdichterrad angetrieben wird, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft auf den Ladedruck verdichtet wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Aufladeeinrichtung als der Abgasturbolader ausgebildet, wobei infolge des Bewegens des Stellelements in die jeweilige Stellung der Abgasstrom eingestellt beziehungsweise gesteuert wird, welcher das Turbinenrad beaufschlagt, wodurch das Turbinenrad von dem Abgasstrom angetrieben wird und wobei ein von dem Abgasstrom bewirktes Drehmoment des Turbinenrads auf das Verdichterrad zum Antreiben des Verdichterrads übertragen wird, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft in den Brennraum hineingefördert wird. Mittels des Abgasturboladers kann der Ladedruck besonders vorteilhaft eingestellt werden.
Beispielsweise kann das Stellelement als Wastegate des Abgasturboladers ausgebildet sein. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass bei geöffnetem Stellelement stromauf des Turbinenrads zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases abgezweigt und unter Umgehung des Turbinenrads an dem Turbinenrad vorbeigeführt werden kann, wodurch der Teil des Abgases das Turbinenrad nicht beaufschlagt. Bei geschlossenem Stellelement kann das Turbinenrad mit dem vollständigen Abgasstrom des den Abgastrakt durchströmenden Abgases beaufschlagt werden, da das Abzweigen des Abgases über das geschlossene Stellelement unterbleibt. Beispielsweise kann das Stellelement in einer der jeweiligen Stellungen zumindest teilweise geöffnet sein und in der anderen der jeweiligen Stellungen kann das Stellelement geschlossen sein oder unterschiedlich weit geöffnet sein wie in der einen der jeweiligen Stellungen.
Beispielsweise kann der Turbolader als variable Turbinengeometrielader (VTG-Lader) ausgebildet sein, welcher insbesondere als Variable Nozzle Turbocharger (VNT) bezeichnet werden kann. Dabei können Leitschaufeln am Turbineneingang, das heißt unmittelbar stromauf des Turbinenrads verstellt beziehungsweise eingestellt werden. Beispielsweise kann das Stellelement als Stellklappe ausgebildet sein, mittels welcher die Leitschaufeln eingestellt werden können. Dabei kann mittels der Stellklappe ein Strömungsquerschnitt und somit eine Geschwindigkeit eingestellt werden, mittels welcher das Turbinenrad, insbesondere Schaufeln des Turbinenrads, angeströmt wird.
Beispielsweise kann das Stellelement als Regelklappe ausgebildet sein, mittels welcher zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases den VTG-Lader umgehen kann. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass bei zumindest teilweise geöffneter Regelklappe stromauf des Turbinenrads des VTG-Laders zumindest ein Teil des den Abgastrakt durchströmenden Abgases abgezweigt und unter Umgehung des Turbinenrads an dem Turbinenrad vorbeigeführt werden kann, wodurch der Teil des Abgases das Turbinenrad des VTG-Laders nicht beaufschlagt. Bei geschlossener Regelklappe kann das Turbinenrad des VTG-Laders mit dem vollständigen Abgasstrom des den Abgastrakt durchströmenden Abgases beaufschlagt werden, da das Abzweigen des Abgases über die geschlossene Regelklappe unterbleibt.
Vorzugsweise ist der Schwellenwert für zunehmende Ventilöffnung des Abgasrückführventils abnehmend und umgekehrt. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass der Schwellenwert für ein besonders weit geöffnetes Abgasrückführventil, das heißt eine besonders weit geöffnete Ventilstellung, besonders klein ist und für ein besonders gering beziehungsweise annähernd geschlossenes oder geschlossenes Abgasrückführventil, das heißt eine besonders gering geöffnete beziehungsweise annähernd geschlossene beziehungsweise geschlossene Ventilstellung, der Schwellenwert besonders groß ist.
In weiterer Ausgestaltung ist in dem Ansaugtrakt, insbesondere stromabwärts des Verdichterrads, eine Drosselklappe angeordnet. Die Drosselklappe ist zwischen wenigstens zwei Drosselklappenstellungen verstellbar. Die Drosselklappe ist dazu ausgebildet, einen insbesondere als Drosselklappenquerschnitt bezeichneten, von der Luft durchströmbaren Querschnitt des Ansaugtrakts einzustellen, wodurch ein Luftmassenstrom der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft mittels der Drosselklappe einstellbar ist. Beispielweise weist der Drosselklappenquerschnitt bei einer ersten der Drosselklappenstellungen einen ersten Drosselklappenquerschnittswert auf und bei der zweiten Drosselklappenstellung weist der der Drosselklappenquerschnitt einen von dem ersten Drosselklappenquerschnittswert unterschiedlichen, zweiten Drosselklappenquerschnittswert auf, wodurch der jeweilige Luftmassenstrom in der ersten Drosselklappenstellung unterschiedlich zu dem jeweiligen Luftmassenstrom in der zweiten Drosselklappenstellung ist.
Vorzugsweise strömt die Luft durch einen Luftfilter, durch den Verdichter und durch die Drosselklappe in den Brennraum. Mit anderen Worten ausgedrückt ist vorzugsweise in dem Ansaugtrakt stromauf des Verdichterrads der Luftfilter angeordnet, wobei die Drosselklappe stromab des Verdichterrads angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Schwellenwert in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung der Drosselklappe ermittelt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der erste Schwellenwert ermittelt, wenn sich die Drosselklappe in der ersten Drosselklappenstellung befindet und es wird der zweite Schwellenwert ermittelt, wenn sich die Drosselklappe in der zweiten Drosselklappenstellung befindet. Dies kann insbesondere in Betriebsarten besonders vorteilhaft sein, in denen sowohl die Luftmasse als auch ein Restgasgehalt geregelt werden, da es in diesen Betriebsarten erforderlich sein kann, das Abgasrückführventil und die Drosselklappe anzusteuern.
In weiterer Ausgestaltung wird der Schwellenwert in Abhängigkeit von einer Verstellrichtung ermittelt, in welche das Stellelement zum Einstellen des Ladedrucks bewegt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Schwellenwert beim Verstellen von der ersten Stellung in die zweite Stellung des Stellelements unterschiedlich wie beim Verstellen des Stellelements von der zweiten Stellung in die erste Stellung. Dadurch kann beispielsweise zwischen Ladedruckaufbau und Ladedruckabbau unterschieden werden, wodurch situationsabhängig die Geschwindigkeit des Verstellelements beim Verstellen besonders vorteilhaft beschränkt werden kann. Unter dem Ladedruckaufbau kann insbesondere verstanden werden, dass der Ladedruck infolge des Verstellens des Stellelements besonders erhöht wird. Unter dem Ladedruckabbau kann insbesondere verstanden werden, dass der Ladedruck infolge des Verstellens des Stellelements besonders vermindert wird.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass durch das Verstellen des Stellelements von der ersten Stellung in die zweite Stellung der Ladedruckaufbau durchgeführt wird und durch das Verstellen des Stellelements von der zweiten Stellung in die erste Stellung der Ladedruckabbau durchgeführt wird. Vorzugsweise ist der Schwellenwert dann beim Verstellen des Stellelements von der ersten Stellung in die zweite Stellung kleiner als von der zweiten Stellung in die erste Stellung. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Schwellenwert geringer, wenn die Verstellrichtung dem Ladedruckaufbau entspricht als wenn die Verstellrichtung entgegengesetzt verläuft und somit dem Ladedruckabbau entspricht. Dadurch kann der Gradient des Stellelements beziehungsweise die Geschwindigkeit des Stellelements beim Verstellen zum Einstellen des Ladedrucks lediglich für positive Änderungen der jeweiligen Stellungen des Stellelements, das heißt für den Ladedruckaufbau beschränkt werden. Beispielsweise kann, wenn die Verstellrichtung dem Ladedruckabbau entspricht, die Begrenzung der Geschwindigkeit des Stellelements unterbleiben. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, indem der Schwellenwert dann einen besonders hohen Wert annimmt.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass sich der Schwellwert während der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs verändern kann. Beispielsweise kann der Schwellenwert zu Beginn eines Beschleunigungsvorgangs des Kraftfahrzeugs geringer sein als im weiteren Verlauf des Beschleunigungsvorgangs, insbesondere am Ende des Beschleunigungsvorgangs. Beispielsweise kann der Schwellenwert zu Beginn des Beschleunigungsvorgangs besonders gering sein und anschließend bei zunehmendem Schließen des Abgasrückführventils immer größer werden bis bei vollständig geschlossenem Abgasrückführventil der Schwellwert zu Unendlich wird.
Vorzugsweise wird innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine eine Einbringmenge, insbesondere eine Einspritzmenge, eines Kraftstoffs in den wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingebracht, insbesondere eingespritzt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Kraftstoff in den Brennraum, insbesondere direkt, eingeleitet beziehungsweise eingespritzt.
In weiterer Ausgestaltung wird der Schwellenwert in Abhängigkeit von der Einbringmenge beziehungsweise der Einspritzmenge des Kraftstoffs ermittelt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird bei einer ersten Einbringmenge des Kraftstoffs der erste Schwellenwert ermittelt und bei einer von der ersten Einbringmenge unterschiedlichen, zweiten Einbringmenge des Kraftstoffs wird der zweite Schwellenwert ermittelt. Dies kann insbesondere als Mengenschwelle des Kraftstoffs bezeichnet werden. Dadurch kann der Schwellenwert besonders vorteilhaft ermittelt werden, da beispielsweise ein Einfluss des Kraftstoffs beziehungsweise der Einbringmenge des Kraftstoffs auf eine Restgasverträglichkeit, insbesondere hinsichtlich einer Zündfähigkeit, des Kraftstoff-LuftGemisches beziehungsweise des Kraftstoff-Luft-Restgas-Gemisches berücksichtigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Schwellenwert in Abhängigkeit von einer, insbesondere zeitlichen, Änderungsrate der Einbringmenge des Kraftstoffs zwischen dem jeweiligen Arbeitsspiel und wenigstens einem dem jeweiligen Arbeitsspiel, insbesondere unmittelbar, vorangehenden oder, insbesondere unmittelbar, nachfolgenden, weiteren Arbeitsspiel ermittelt wird. Darunter kann insbesondere Folgendes verstanden werden: In einem ersten Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine wird eine erste Einbringmenge des Kraftstoffs in den Brennraum eingebracht und in einem dem ersten Arbeitsspiel vorangehenden oder nachfolgenden, zweiten Arbeitsspiel wird eine von der ersten Einbringmenge unterschiedliche, zweite Einbringmenge des Kraftstoffs in den Brennraum eingebracht. Der Schwellenwert wird in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Einbringmenge beziehungsweise einer Änderungsrate der beziehungsweise zwischen der ersten und der zweiten Einbringmenge ermittelt. Dadurch kann der Schwellenwert besonders vorteilhaft ermittelt werden, da beispielsweise eine Änderung beziehungsweise eine Dynamik der Kraftstoffeinspritzung beziehungsweise der Kraftstoffeinbringung zwischen jeweiligen Arbeitsspielen berücksichtigt werden kann. Die Änderungsrate der Einbringmenge des Kraftstoffs kann insbesondere als Gradient der Einbringmenge beziehungsweise Gradient der Einspritzmenge bezeichnet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in einer der jeweiligen wenigstens zwei Stellungen ein von dem Abgas durchströmbarer Strömungsquerschnitt des Stellelements kleiner ist als in der anderen der jeweiligen wenigstens zwei Stellungen. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Strömungsquerschnitt in den jeweiligen Stellungen unterschiedlich voneinander. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist in der ersten Stellung der Strömungsquerschnitt des Stellelements größer als in der zweiten Stellung. Dadurch kann der Ladedruck besonders vorteilhaft eingestellt werden. Insbesondere dann, wenn das Stellelement als die Stellklappe ausgebildet ist, wird in der zweiten Stellung der Strömungsquerschnitt gegenüber der ersten Stellung verkleinert, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit, mittels welcher das Turbinenrad beaufschlagt wird, besonders erhöht werden kann. Dadurch kann der Ladedruck besonders erhöht werden.
Vorzugsweise ist der in der einen der jeweiligen wenigstens zwei Stellungen, in welcher der Strömungsquerschnitt bezogen auf die andere der jeweiligen Stellungen kleiner ist, ermittelte Schwellenwert kleiner als der in der anderen der jeweiligen wenigstens zwei Stellungen ermittelte Schwellenwert. Mit anderen Worten ausgedrückt wird in der ersten Stellung der erste Schwellenwert ermittelt und in der zweiten Stellung der zweite Schwellenwert ermittelt, wobei der erste Schwellenwert größer ist als der zweite Schwellenwert ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist bei zunehmender Öffnung des Stellelements beziehungsweise des Klappenelements der Schwellenwert zunehmend größer und umgekehrt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist für ein bereits sehr weit geschlossenes Stellelement der Schwellenwert besonders klein und für ein besonders weit geöffnetes Stellelement ist der Schwellenwert besonders groß. Dadurch kann das AGR-Verschlucken und der Einbruch der Zugkraft besonders vorteilhaft vermieden werden, wodurch der Komfort des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden können.
Vorzugsweise umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung. Die elektronische Recheneinrichtung kann beispielsweise ein insbesondere als Motorsteuergerät bezeichnetes Steuergerät sein. Vorzugsweise wird das Verfahren mittels der elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt. Hierbei ist das Verfahren vorzugsweise in einer Software, insbesondere einer Serien-Software, auf der elektronischen Recheneinrichtung in einem Speicher der elektronischen Recheneinrichtung gespeichert, wobei die Software dazu ausgebildet ist, dass die elektronische Recheneinrichtung das Verfahren durchführen kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, welche zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. 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.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein schematisches Verfahrensdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 eine schematische Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist; und
3 ein schematisches Verfahrensdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform;

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einem schematischen Verfahrensdiagramm ein Verfahren zum Einstellen eines mittels einer Aufladeeinrichtung 1 bewirkten Ladedrucks 2 von Luft 3, die einer Verbrennungskraftmaschine 4 zugeführt wird. 2 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht die Verbrennungskraftmaschine 4, welche zum Durchführen des Verfahrens ausgebildet ist.
Die Verbrennungskraftmaschine 4 umfasst einen Motorblock 5, welcher wenigstens einen Brennraum 6 teilweise begrenzt, wobei in dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel vier Brennräume 6 dargestellt sind. Die Verbrennungskraftmaschine 4 weist einen von der Luft 3 durchströmbaren Ansaugtrakt 7 auf und einen von einem Abgas 8 der Verbrennungskraftmaschine 4 durchströmbaren Abgastrakt 9. Über den Ansaugtrakt 7 kann dem jeweiligen Brennraum 6 die Luft zugeführt werden und über den Abgastrakt 9 kann das Abgas 8 aus dem jeweiligen Brennraum 6 abgeführt werden.
Bei dem Verfahren wird der Ladedruck 2 mittels wenigstens eines in einem von dem Abgas 8 der Verbrennungskraftmaschine 4 durchströmten Abgastrakt 9 angeordneten Stellelements 10 der Aufladeeinrichtung 1 eingestellt, indem das Stellelement 10 in wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Stellungen 11, 12 bewegt wird. Das Stellelement 10 wird zum Einstellen eines Druckwerts 2a des Ladedrucks 2 von einer ersten der Stellungen 11 in eine von der ersten Stellung unterschiedliche, zweite der Stellungen 12 bewegt.
Um einen Komfort des Kraftfahrzeugs besonders zu verbessern, ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung 11, 12, in welcher sich das Stellelement 10 aktuell befindet, ein jeweiliger Schwellenwert 15 für eine eine Geschwindigkeit 17, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks 2 das Stellelement 10 aus der jeweiligen Stellung 11, 12 bewegt wird, charakterisierende Größe 19 ermittelt wird. Zum Einstellen des Ladedrucks 2 wird das Stellelement 10 aus der jeweiligen Stellung 11, 12 derart bewegt, dass die Größe 19 während der Bewegung 21 des Stellelements 10 aus der jeweiligen Stellung 11, 12 kleiner oder gleich dem jeweiligen, ermittelten Schwellenwert 15 ist.
3 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm des Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei in dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel vier Stellungen 11-14 des Stellelements 10 dargestellt sind. In dem in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Stellelement 10 zum Einstellen des Druckwerts 2a des Ladedrucks 2 von der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 bewegt. Zum Einstellen eines von dem Druckwert 2a unterschiedlichen, zweiten Druckwerts 2b des Ladedrucks 2 wird das Stellelement 10 von einer dritten der Stellungen 13 in eine von der zweiten und der dritten Stellung 12, 13 unterschiedliche, vierte Stellung 14 bewegt.
Vorzugsweise ist die zweite Stellung 12 unterschiedlich von der dritten Stellung 13. Die erste Stellung 11 und die dritte Stellung 13 können gleich oder unterschiedlich voneinander sein.
Um den Komfort des Kraftfahrzeugs besonders zu verbessern, ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung 11, 13, in welcher sich das Stellelement 10 aktuell befindet, der jeweilige Schwellenwert 15, 16 für die die Geschwindigkeit 17, 18, mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks 2 das Stellelement 10 aus der jeweiligen Stellung 11, 13 bewegt wird, charakterisierende Größe 19, 20 ermittelt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird, wenn sich das Stellelement 10 aktuell in der ersten Stellung 11 befindet, der erste Schwellenwert 15 für die erste Größe 19 ermittelt, welche die Geschwindigkeit 17 charakterisiert, mit welcher zum Einstellen des Druckwerts 2a des Ladedrucks 2 das Stellelement 10 aus der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 bewegt wird. Wenn sich das Stellelement 10 aktuell in der dritten Stellung 13 befindet, wird ein zweiter Schwellenwert 16 für eine zweite Größe 20 eingestellt, welche eine zweite Geschwindigkeit 18 charakterisiert, mit welcher zum Einstellen des zweiten Druckwerts 2b des Ladedrucks 2 das Stellelement 10 aus der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 bewegt wird. Zum Einstellen des Ladedrucks 2 wird das Stellelement 10 aus der jeweiligen Stellung 11, 13 derart bewegt, dass die Größe 19, 20 während der Bewegung 21, 22 des Stellelements 10 aus der jeweiligen Stellung 11, 13 kleiner oder gleich dem jeweiligen, ermittelten Schwellenwert 15, 16 ist. Mit anderen Worten ausgedrückt wird zum Einstellen des ersten Druckwerts 2a des Ladedrucks 2 das Stellelement 10 aus der ersten Stellung 11 derart bewegt, dass die erste Größe 19 während der Bewegung 21 des Stellelements 10 aus der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 kleiner oder gleich dem ermittelten Schwellenwert 15 ist. Zum Einstellen des zweiten Druckwerts 2b des Ladedrucks 2 wird das Stellelement 10 aus der dritten Stellung 13 derart bewegt, dass die zweite Größe 20 während einer zweiten Bewegung 22 des Stellelements 10 aus der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 kleiner oder gleich dem ermittelten zweiten Schwellenwert 16 ist.
Der Schwellenwert 15 kann insbesondere als erster Schwellenwert 15 bezeichnet werden. Die Geschwindigkeit 17 kann insbesondere als erste Geschwindigkeit 17 bezeichnet werden. Die Größe 19 kann insbesondere als erste Größe 19 bezeichnet werden. Die Bewegung 21 kann insbesondere als erste Bewegung 21 bezeichnet werden.
In weiterer Ausgestaltung wird als die Aufladeeinrichtung 1 ein Abgasturbolader 23 verwendet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Aufladeeinrichtung 1 als der Abgasturbolader 23 ausgebildet. Der Abgasturbolader 23 weist wenigstens ein in dem Abgastrakt 9 angeordnetes Turbinenrad 24 und wenigstens ein in dem Ansaugtrakt 7 angeordnetes Verdichterrad 25 auf. Der Abgasturbolader 23 weist eine um eine Wellendrehachse relativ zu einem Gehäuseelement 27 des Abgasturboladers 23 verdrehbare Welle 26 auf. Das Turbinenrad 24 und das Verdichterrad 25 sind auf der Welle 26 angeordnet und dabei mit der Welle 26 drehmomentenübertragend verbunden beziehungsweise verbindbar. Das Turbinenrad 24 und das Verdichterrad 25 sind um die Wellendrehachse relativ zu dem Gehäuseelement 27 des Abgasturboladers 23 verdrehbar. Durch Bewegen des Stellelements 10 in die wenigstens zwei Stellungen 11-14 wird in dem Abgastrakt 9 ein das Turbinenrad 24 antreibender Abgasstrom 28 des Abgases eingestellt, wodurch das Turbinenrad 24 das Verdichterrad 25 antreibt, mittels welchem die den Ansaugtrakt 7 durchströmende Luft 3 auf den Ladedruck 2 beziehungsweise den jeweiligen Druckwert 2a, b verdichtet wird. Mittels des Abgasturboladers 23 kann der Ladedruck 2 besonders vorteilhaft eingestellt werden.
Die Verbrennungskraftmaschine 4 weist wenigstens eine von dem Abgas 8 durchströmbare Rückführleitung 29 auf, welche an einer ersten Verbindungsstelle 30 fluidisch mit dem Abgastrakt 9 verbunden ist und an einer zweiten Verbindungsstelle 31 fluidisch mit dem Ansaugtrakt 7 verbunden ist. An der ersten Verbindungsstelle 30 ist wenigstens ein Teil des den Abgastrakt 9 durchströmenden Abgases 8 aus dem Abgastrakt 9 entnehmbar und über die Rückführleitung 29 zu der zweiten Verbindungsstelle 31 führbar und dort in den Ansaugtrakt 7 einleitbar. Dadurch kann das Abgas 8 über die Rückführleitung 29 erneut dem jeweiligen Brennraum 6 zugeführt werden, was insbesondere als Abgasrückführung bezeichnet werden kann. In der Rückführleitung 29 ist wenigstens ein Abgasrückführventil 32 angeordnet, mittels welchem eine Menge des die Rückführleitung 29 durchströmenden Abgases 8 eingestellt werden kann. Ist das Abgasrückführventil 32 zumindest teilweise geöffnet, so kann das Abgas 8 die Rückführleitung 29 durchströmen und wird somit über die Rückführleitung 29 von dem Abgastrakt 9 in den Ansaugtrakt 7 geleitet und somit erneut in die jeweiligen Brennräume 6 eingeleitet. Ist das Abgasrückführventil 32 geschlossen, so kann das Abgas 8 die Rückführleitung 29 nicht durchströmen, wodurch das Rückführen des Abgases 8 und somit das Einleiten des Abgases 8 in den Ansaugtrakt 7 beziehungsweise den jeweiligen Brennraum 6 unterbleibt.
Beispielsweise kann durch das Bewegen des Stellelements 10 von der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 und/oder von der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 der Ladedruck 2 besonders erhöht werden. Insbesondere da dabei das Stellelement 10 in der zweiten Stellung 12 weniger weit geöffnet sein kann als in der ersten Stellung 11 und/oder in der vierten Stellung 14 weniger weit geöffnet sein kann als in der dritten Stellung 13, kann dabei ein insbesondere als Abgasgegendruck bezeichneter Druck des Abgases 8 in dem Abgastrakt 9 besonders erhöht werden, das heißt, der Abgasgegendruck kann in der zweiten Stellung 12 höher sein als in der ersten Stellung 11 und/oder in der vierten Stellung 14 höher als in der dritten Stellung 13. Ein Fahrerwunsch eines Fahrers des Kraftfahrzeugs kann darin bestehen, eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und somit einen Lastwechsel durchzuführen. Um dies zu realisieren, kann der Fahrer ein Fahrpedal des Kraftfahrzeugs betätigen. Vor dem Betätigen des Fahrpedals kann es häufig üblich sein, dass die Verbrennungskraftmaschine 4 in einem Betriebszustand mit einer besonders geringen Last betrieben wird. Das heißt, infolge des Fahrerwunsches beziehungsweise des Betätigens des Fahrpedals, wird ein Lastwechsel der Verbrennungskraftmaschine 4 durchgeführt und die Verbrennungskraftmaschine 4 somit von der besonders geringen Last in einer gegenüber der besonders geringen Last größeren Last und somit einer besonders großen Last betrieben. Bei der besonders geringen Last kann es vorgesehen sein, dass das Abgasrückführventil 32 besonders weit geöffnet ist, um einen besonders hohen Restgasanteil in dem jeweiligen Brennraum 6 zu realisieren, wodurch beispielsweise Schadstoffemissionen besonders gering gehalten werden können.
Insbesondere dadurch, dass das Stellelement 10 besonders schnell von der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 und/oder von der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 bewegt wird, kann der Abgasgegendruck und der Ladedruck 2 besonders schnell besonders erhöht werden. Das Abgasrückführventil 32 kann mehr Zeit benötigen um zu schließen, als das Stellelement 10 benötigt, um von der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 oder von der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 zu gelangen. Insbesondere dadurch, dass aufgrund des besonders hohen Abgasgegendrucks eine besonders hohe Druckdifferenz zwischen dem Ansaugtrakt 7 und dem Abgastrakt 9 vorliegen kann, kann durch das besonders weit geöffnete Abgasrückführventil 32 eine besonders große Menge des Abgases 8 hindurchströmen und somit in den Ansaugtrakt 7 eingeleitet und den jeweiligen Brennräumen 6 zugeführt werden, wodurch in den jeweiligen Brennräumen 6 ein besonders hoher insbesondere als Restgasgehalt bezeichneter Gehalt des Abgases 8 vorliegen kann. Dies kann insbesondere als Flutung des Brennraums 6 mit Abgas beziehungsweise Restgas bezeichnet werden. Dadurch kann beispielsweise eine Zugkraft der Verbrennungskraftmaschine 4 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs einbrechen beziehungsweise sich besonders vermindern, insbesondere dadurch, dass infolge des besonders hohen Restgasgehalts Zündaussetzer in den jeweiligen Brennräumen möglich sind. Dadurch kann ein für den Fahrer spürbarer Ruck des Kraftfahrzeugs auftreten. Mittels des Verfahrens kann der jeweilige Schwellenwert 15, 16 besonders vorteilhaft ermittelt werden, wodurch die jeweilige Geschwindigkeit 17, 18 des Stellelements 10 während der jeweiligen Bewegung 21, 22 des Stellelements 10 aus der ersten Stellung 11 beziehungsweise der dritten Stellung 13 in die zweite Stellung 12 beziehungsweise die vierte Stellung 14 besonders vorteilhaft begrenzt werden kann, so dass das Einbrechen der Zugkraft und der Ruck des Kraftfahrzeugs vermieden beziehungsweise besonders vermindert werden kann. Dadurch kann der Komfort des Kraftfahrzeugs, insbesondere für den Fahrer, besonders erhöht werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird der jeweilige Schwellenwert 15, 16 in Abhängigkeit von einer Ventilstellung 33 des Abgasrückführventils 32 ermittelt. Beispielsweise kann sich das Abgasrückführventil 32 während sich das Stellelement 10 in der ersten Stellung 11 befindet in einer ersten Ventilstellung 33a befinden und während sich das Stellelement 10 in der dritten Stellung 13 befindet, in einer von der ersten Ventilstellung 33a unterschiedlichen, zweiten Ventilstellung 33b befinden. Beispielweise ist das Abgasrückführventil 32 in der ersten Ventilstellung 33a weiter geöffnet als in der zweiten Ventilstellung 33b, in welcher das Abgasrückführventil 32 beispielsweise geschlossen sein kann. Dadurch ist der zweite Schwellenwert 16 vorzugsweise größer als der erste Schwellenwert 15, wodurch die jeweilige Geschwindigkeit 17, 18, insbesondere die zweite Geschwindigkeit 18, besonders vorteilhaft begrenzt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung wird der jeweilige Schwellenwert 15, 16 in Abhängigkeit von einer Verstellrichtung 35 ermittelt, in welche das Stellelement 10 zum Einstellen des Ladedrucks 2 bewegt wird. Beispielsweise wird das Stellelement 10 beim Bewegen von der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 und/oder von der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 in einer ersten Verstellrichtung bewegt und das Stellelement 10 wird beim Bewegen von der zweiten Stellung 12 in die erste Stellung 11 und/oder von der vierten Stellung 14 in die dritte Stellung 13 in eine der ersten Verstellrichtung entgegengesetzte, zweite Verstellrichtung bewegt. Somit wird beim Verstellen des Stellelements 10 von der ersten Stellung 11 in die zweite Stellung 12 der erste Schwellenwert 15 ermittelt und beim Verstellen des Stellelements 10 von der zweiten Stellung 12 in die erste Stellung 11 wird ein von dem ersten Stellelement unterschiedlicher, dritter Schwellenwert ermittelt. Beim Verstellen des Stellelements 10 von der dritten Stellung 13 in die vierte Stellung 14 wird der zweite Schwellenwert 16 ermittelt und beim Verstellen des Stellelements 10 von der vierten Stellung 14 in die dritte Stellung 13 wird ein von dem zweiten Schwellenwert unterschiedlicher vierter Schwellenwert ermittelt.
Beispielweise wird beim Verstellen des Stellelements 10 in der ersten Verstellrichtung der Ladedruck 2 aufgebaut und beim Verstellen des Stellelements in der zweiten Verstellrichtung wird der Ladedruck abgebaut und somit gegenüber der ersten Verstellrichtung vermindert. Vorzugsweise ist der erste Schwellenwert 15 kleiner als der dritte Schwellenwert und der zweite Schwellenwert 16 ist vorzugsweise kleiner als der vierte Schwellenwert. Der dritte und der vierte Schwellenwert können unterschiedlich voneinander sein oder gleich sein. Demnach ist es möglich, beim Ladedruckaufbau den jeweiligen Schwellenwert 15, 16 stärker zu begrenzen als den jeweiligen Schwellenwert bei dem Ladedruckabbau. Dadurch kann die jeweilige Geschwindigkeit 17, 18 beim Verstellen des Stellelements 10 besonders vorteilhaft begrenzt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist in wenigstens einer der jeweiligen Stellungen 11-14 ein von dem Abgas 8 durchströmbarer Strömungsquerschnitt 36 des Stellelements 10 kleiner als den anderen der jeweiligen Stellungen 11-14. Beispielweise weist das Stellelement 10 in der ersten Stellung 11 einen ersten Strömungsquerschnitt 36a auf und in der zweiten Stellung 12 weist das Stellelement 10 einen gegenüber dem ersten Strömungsquerschnitt 36a kleineren, zweiten Strömungsquerschnitt auf. Beispielweise weist das Stellelement 10 in der dritten Stellung 13 einen dritten Strömungsquerschnitt 36b auf und in der vierten Stellung 14 weist das Stellelement 10 einen gegenüber dem dritten Strömungsquerschnitt 36b kleineren, vierten Strömungsquerschnitt auf. Beispielsweise ist der dritte Strömungsquerschnitt 36b kleiner als der erste Strömungsquerschnitt 36a
Vorzugsweise ist der in der einen der jeweiligen Stellungen 11-14, in welcher der Strömungsquerschnitt 36 bezogen auf die andere der jeweiligen Stellungen 11-14 kleiner ist, ermittelte jeweilige Schwellenwert 15, 16 kleiner als der in der jeweiligen anderen Stellung 11-14 ermittelte jeweilige Schwellenwert 15, 16. Beispielweise wird, da der dritte Strömungsquerschnitt 36b kleiner als der erste Strömungsquerschnitt 36a, der zweite Schwellenwert 16 kleiner ermittelt als der erste Schwellenwert 15. Dadurch kann der jeweilige Schwellenwert 15, 16 besonders vorteilhaft ermittelt werden und die jeweilige Geschwindigkeit 17, 18 des Stellelements 10 kann besonders vorteilhaft begrenzt werden.
In weiterer Ausgestaltung wird innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 4 eine Einbringmenge 38, insbesondere Einspritzmenge, eines Kraftstoffs in den jeweiligen Brennraum 6 der Verbrennungskraftmaschine 4 eingebracht. Der jeweilige Schwellenwert 15, 16 wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Einbringmenge 38 des Kraftstoffs ermittelt.
In einer weiteren Ausführungsform wird der jeweilige Schwellenwert 15, 16 in Abhängigkeit von einer, insbesondere zeitlichen, Änderungsrate 39 der Einbringmenge 38 des Kraftstoffs zwischen dem jeweiligen Arbeitsspiel und wenigstens einem dem jeweiligen Arbeitsspiel, insbesondere unmittelbar, vorangehenden oder nachfolgenden, weiteren Arbeitsspiel ermittelt.
Bezugszeichenliste

1: Aufladeeinrichtung
2: Ladedruck
2a: Druckwert
2b: zweiter Druckwert
3: Luft
4: Verbrennungskraftmaschine
5: Motorblock
6: Brennraum
7: Ansaugtrakt
8: Abgas
9: Abgastrakt
10: Stellelement
11: erste Stellung
12: zweite Stellung
13: dritte Stellung
14: vierte Stellung
15: Schwellenwert
16: zweiter Schwellenwert
17: Geschwindigkeit
18: zweite Geschwindigkeit
19: Größe
20: zweite Größe
21: Bewegung
22: zweite Bewegung
23: Abgasturbolader
24: Turbinenrad
25: Verdichterrad
26: Welle
27: Gehäuseelement
28: Abgasstrom
29: Rückführleitung
30: erste Verbindungsstelle
31: zweite Verbindungsstelle
32: Abgasrückführventil
33: Ventilstellung
33a: erste Ventilstellung
33b: zweite Ventilstellung
35: Verstellrichtung
36: Strömungsquerschnitt
36a: erster Strömungsquerschnitt
36b: dritter Strömungsquerschnitt
38: Einbringmenge
39: Änderungsrate

Claims

Verfahren zum Einstellen eines mittels einer Aufladeeinrichtung (1) bewirkten Ladedrucks (2) von Luft (3), die einer Verbrennungskraftmaschine (4) zugeführt wird, bei welchem der Ladedruck (2) mittels wenigstens eines in einem von einem Abgas (8) der Verbrennungskraftmaschine (4) durchströmten Abgastrakt (9) angeordneten Stellelements (10) der Aufladeeinrichtung (1) eingestellt wird, indem das Stellelement (10) in wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Stellungen (11, 12) bewegt wird, wobei: - in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung (11, 12), in welcher sich das Stellelement (10) aktuell befindet, ein jeweiliger Schwellenwert (15) für eine eine Geschwindigkeit (17), mit welcher zum Einstellen des Ladedrucks (2) das Stellelement (10) aus der jeweiligen Stellung (11, 12) bewegt wird, charakterisierende Größe (19) ermittelt wird; und - zum Einstellen des Ladedrucks (2) das Stellelement (10) aus der jeweiligen Stellung (11, 12) derart bewegt wird, dass die Größe (19) während der Bewegung (21) des Stellelements (10) aus der jeweiligen Stellung (11, 12) kleiner oder gleich dem jeweiligen, ermittelten Schwellenwert (15) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (15) in Abhängigkeit von einer Ventilstellung (33) eines Abgasrückführventils (32) ermittelt wird, über welches wenigstens ein Teil des den Abgastrakt (9) durchströmenden Abgases (8) in den Ansaugtrakt (7) der Verbrennungskraftmaschine (4) einleitbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Aufladeeinrichtung (1) ein Abgasturbolader (23) verwendet wird, welcher wenigstens ein in dem Abgastrakt (9) angeordnetes Turbinenrad (24) und wenigstens ein in einem von Luft (3) durchströmten Ansaugtrakt (7) der Verbrennungskraftmaschine (4) angeordnetes Verdichterrad (25) aufweist, wobei durch Bewegen (21) des Stellelements (10) in die wenigstens zwei Stellungen (11, 12) ein das Turbinenrad (24) antreibender Abgasstrom (28) eingestellt wird, wodurch über das Turbinenrad (24) das Verdichterrad (25) angetrieben wird, mittels welchem die den Ansaugtrakt (7) durchströmende Luft (3) auf den Ladedruck (2) verdichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (15) in Abhängigkeit von einer Verstellrichtung (35) ermittelt wird, in welche das Stellelement (10) zum Einstellen des Ladedrucks (2) bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (4) eine Einbringmenge (38) eines Kraftstoffs in wenigstens einen Brennraum (6) der Verbrennungskraftmaschine (4) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 4 der Schwellenwert (15) in Abhängigkeit von der Einbringmenge (38) des Kraftstoffs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert (15) in Abhängigkeit von einer Änderungsrate (39) der Einbringmenge (38) des Kraftstoffs zwischen dem jeweiligen Arbeitsspiel und wenigstens einem dem jeweiligen Arbeitsspiel vorangehenden oder nachfolgenden, weiteren Arbeitsspiel ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der jeweiligen Stellungen (11, 12) ein von dem Abgas (8) durchströmbarer Strömungsquerschnitt (36) des Stellelements (10) kleiner ist als in der anderen der jeweiligen Stellungen (11, 12).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in der einen der jeweiligen Stellungen (11, 12) ermittelte Schwellenwert (15) kleiner ist als der in der anderen der jeweiligen Stellungen (11, 12) ermittelte Schwellenwert (15).
Verbrennungskraftmaschine (4) für ein Kraftfahrzeug, welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.