DE102022129430A1 - Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Brennraum aufweisenden Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine Abgas bereitstellt und in einem Betriebsmodus befeuert betrieben wird (Schritt S1), in welchem innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine. eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, bei welcher ein Kraftstoff, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine befeuert betrieben wird, direkt in den Brennraum eingespritzt wird Innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels wird zeitlich nach der Kraftstoffeinspritzung eine Nacheinspritzung durchgeführt, bei welcher der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Die Verbrennungskraftmaschine wird in Abhängigkeit von einer Temperatur des Abgases und/oder in Abhängigkeit von wenigstens einer mit der Temperatur des Abgases korrelierenden Größe in einem zweiten Betriebsmodus befeuert betrieben (Schritt S2), in welchem innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die Nacheinspritzung unterbleibt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor car, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular a motor car, with such an internal combustion engine.
Der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle and a motor vehicle, so that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a method having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Brennraum aufweisenden und beispielsweise als Hubkolbenmotor, das heißt als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Dies bedeutet, dass das auch als Fahrzeug bezeichnete und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die auch als Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnete Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass bei dem Verfahren das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine befeuert, das heißt in ihrem befeuerten Betrieb betrieben, sodass die Verbrennungskraftmaschine bei dem Verfahren ein Abgas bereitstellt. Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine in einem auch als erster Betriebsmodus bezeichneten Betriebsmodus befeuert betrieben, sodass die Verbrennungskraftmaschine in dem ersten Betriebsmodus das Abgas bereitstellt. Beispielsweise kann das Abgas aus dem Brennraum ausströmen und einen auch als Abgasanlage bezeichneten Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine durchströmen. Unter dem Merkmal, dass die Verbrennungskraftmaschine befeuert betrieben wird, ist zu verstehen, dass in dem Brennraum und somit in der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen, wobei bei dem jeweiligen Verbrennungsvorgang ein auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luftgemisch verbrannte. Hieraus resultiert das Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Das Gemisch umfasst Luft und einen vorzugsweise flüssigen Kraftstoff. Beispielsweise ist der Brennraum teilweise durch einen Zylinder und teilweise durch einen Kolben begrenzt, welcher translatorisch bewegbar in einem Zylinder aufgenommen ist. Beispielsweise ist der Zylinder durch ein Zylindergehäuse, insbesondere durch ein Zylinderkurbelgehäuse, der Verbrennungskraftmaschine gebildet. Die Verbrennungskraftmaschine weist eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, welche um eine Wellendrehachse relativ zu dem Zylindergehäuse drehbar ist. Über ihre Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen.A first aspect of the invention relates to a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle preferably designed as a passenger car, having at least one combustion chamber and designed, for example, as a reciprocating piston engine, i.e. as a reciprocating piston machine. This means that the motor vehicle, also referred to as a vehicle and preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, in its fully manufactured state has the internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine or internal combustion engine, and can be driven by means of the internal combustion engine. In particular, it is provided that in the method the motor vehicle is driven by means of the internal combustion engine. In the method the internal combustion engine is fired, i.e. operated in its fired mode, so that the internal combustion engine provides an exhaust gas in the method. In the method the internal combustion engine is operated in a fired mode, also referred to as the first operating mode, so that the internal combustion engine provides the exhaust gas in the first operating mode. For example, the exhaust gas can flow out of the combustion chamber and flow through an exhaust tract of the internal combustion engine, also referred to as the exhaust system. The feature that the internal combustion engine is operated with fuel means that combustion processes take place in the combustion chamber and thus in the internal combustion engine, with a fuel-air mixture, also referred to as a mixture, being burned during the respective combustion process. This results in the exhaust gas of the internal combustion engine. The mixture comprises air and a preferably liquid fuel. For example, the combustion chamber is partially delimited by a cylinder and partially by a piston, which is accommodated in a cylinder so that it can move in translation. For example, the cylinder is formed by a cylinder housing, in particular by a cylinder crankcase, of the internal combustion engine. The internal combustion engine has an output shaft, in particular designed as a crankshaft, which can rotate about a shaft axis of rotation relative to the cylinder housing. The internal combustion engine can provide drive torque for driving the motor vehicle via its output shaft.
In dem ersten Betriebsmodus wird innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt, bei welcher der Kraftstoff, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine befeuert betrieben wird, direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Beispielsweise ist die Kraftstoffeinspritzung eine Haupteinspritzung, bei welcher beispielsweise eine erste Menge des Kraftstoffs direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Insbesondere wird der Kraftstoff bei der Kraftstoffeinspritzung mittels eines dem Brennraum zugeordneten Injektors direkt in den Brennraum eingespritzt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das jeweilige Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere genau, zwei vollständige Umdrehungen der Abtriebswelle und somit insbesondere genau, 720 Grad Kurbelwinkel umfasst. Außerdem ist es vorgesehen, dass in dem ersten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine zeitlich nach der Kraftstoffeinspritzung, insbesondere genau, eine Nacheinspritzung durchgeführt wird, bei welcher der Kraftstoff, insbesondere mittels des Injektors, direkt in den Brennraum eingespritzt wird. In the first operating mode, within a respective working cycle of the internal combustion engine, a fuel injection is carried out, during which the fuel, by means of which the internal combustion engine is operated with fire, is injected directly into the combustion chamber. For example, the fuel injection is a main injection, during which, for example, a first amount of fuel is injected directly into the combustion chamber. In particular, during the fuel injection, the fuel is injected directly into the combustion chamber by means of an injector assigned to the combustion chamber. In particular, it is provided that the respective working cycle of the internal combustion engine comprises, in particular exactly, two complete revolutions of the output shaft and thus in particular exactly, 720 degrees crank angle. In addition, it is provided that in the first operating mode within the respective working cycle of the internal combustion engine, a post-injection is carried out chronologically after the fuel injection, in particular exactly, during which the fuel is injected directly into the combustion chamber, in particular by means of the injector.
Beispielsweise werden in dem ersten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels genau zwei Einspritzungen durchgeführt, bei denen jeweils der Kraftstoff, insbesondere mittels eines Injektors, direkt in den Brennraum eingespritzt wird, wobei eine erste der Einspritzungen die Kraftstoffeinspritzung und die zweite Einspritzung die Nacheinspritzung ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass in dem ersten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels ein vor der Kraftstoffeinspritzung stattfindender Einspritzvorgang, bei welchem der Kraftstoff, direkt in den Brennraum eingespritzt wird, unterbleibt, so dass vorzugsweise die genannte Einspritzung, die in dem ersten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels zuerst, das heißt als erstes stattfindende Einspritzung ist, bei welcher der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Kraftstoffeinspritzung in die Nacheinspritzung, das heißt die genannten Einspritzungen zeitlich voneinander beabstandet sind, sodass beispielsweise die erste Einspritzung endet, bevor die zweite Einspritzung beginnt.For example, in the first operating mode, exactly two injections are carried out within the respective working cycle, in each of which the fuel is injected directly into the combustion chamber, in particular by means of an injector, with a first of the injections being the fuel injection and the second injection being the post-injection. For example, it is provided that in the first operating mode within the respective working cycle, an injection process taking place before the fuel injection, in which the fuel is injected directly into the combustion chamber, is omitted, so that preferably the said injection which takes place first in the first operating mode within the respective working cycle, i.e. is the first injection to take place, in which the fuel is injected directly into the combustion chamber. In particular, it is provided that the fuel injection in the post-injection, i.e. the said injections, are spaced apart from one another in time, so that, for example, the first injection ends before the second injection begins.
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine insbesondere auch über eine hohe Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine hinweg realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von einer auch als Abgastemperatur bezeichneten Temperatur des Abgases und/oder in Abhängigkeit von wenigstens einer mit der Abgastemperatur korrelierenden Größe in einem zweiten Betriebsmodus befeuert betrieben wird, sodass die Verbrennungskraftmaschine auch in dem zweiten Betriebsmodus das Abgas bereitstellt. Dabei ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine die Nacheinspritzung unterbleibt. Mit anderen Worten wird oder ist in dem zweiten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die Nacheinspritzung ausgeblendet, mithin deaktiviert. Somit ist es beispielsweise vorgesehen, dass bei einem Umschalten der Verbrennungskraftmaschine von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus die Nacheinspritzung ausgeblendet, mithin deaktiviert wird, und zwar in Abhängigkeit von der Abgastemperatur beziehungsweise in Abhängigkeit von der Größe. Hierdurch kann eine übermäßige, auch als Ölverdünnung bezeichnete Verdünnung eines zum Schmieren und/oder Kühlen der Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen oder verwendeten Öls vermieden oder zumindest besonders geringgehalten werden. Unter der Ölverdünnung ist eine Verdünnung des Öls durch den Kraftstoff zu verstehen, wobei es zu der Ölverdünnung kommt oder kommen kann, wenn unverbrannter Kraftstoff in das auch als Motoröl bezeichnete Öl gelangt. Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: es ist vorteilhaft, wenn die beispielsweise als Dieselmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine in einem schwachlastigen Betrieb in einem vorteilhaften Wirkungsgradfenster betrieben wird, um einen emissionsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren. Hierfür wird beispielsweise die Verbrennungskraftmaschine auf einer gewissen, vorteilhaften Temperatur gehalten. Hierfür ist es denkbar, eine Heizbetriebsart durchzuführen. Durch die jeweilige Heizbetriebsart kann die Verbrennungskraftmaschine auf der vorteilhaften, gewissen Temperatur gehalten werden. Dies erfolgt bei der jeweiligen Heizbetriebsart, beispielsweise über eine Exothermie-Einstellung, welche beispielsweise die Nacheinspritzung umfasst. Beispielsweise kann zumindest ein Teil des bei der Nacheinspritzung in den Brennraum direkt eingespritzten Kraftstoffes in dem Abgastrakt, insbesondere in einem beziehungsweise durch einen Oxidationskatalysator oxidiert werden. In einem Regenerationsbetrieb, insbesondere zur Regeneration eines in dem Abgastrakt angeregten Partikelfilters, sind ebenfalls hohe Abgastemperaturen wünschenswert, wobei auch hier eine hohe Abgastemperatur durch Exothermie, insbesondere in oder an dem Oxidationskatalysator und somit durch die Nacheinspritzung bewirkt wird. Bei herkömmlichen Lösungen wird die auch als Post-Injektion bezeichnete Nacheinspritzung insbesondere betriebsartenabhängig in einem weiten Kennfeldbereich freigegeben, das heißt durchgeführt. Es wurde jedoch gefunden, dass die Nacheinspritzung zu einem Nachteil führen kann, da zumindest ein Teil der mittels oder bei der Nacheinspritzung oder bei der Nacheinspritzung in dem Brennraum eingespritzten Kraftstoffes insbesondere über eine den Zylinder begrenzenden Zylinderwand ins Motoröl gelangen kann. Dies führt insbesondere nach einer gewissen Laufzeit zu einer unerwünschten Ölverdünnung und in der Folge zu einem unerwünschten Verschleißverhalten, insbesondere an oder in Lagerstellen, Ventilführungen, Schlepphebel etc. der Verbrennungskraftmaschine. Daraus kann ein verkürztes Ölwechselintervall resultieren. Übermäßig hohe Ölverdünnungswerte können für eine beispielsweise als Dieselmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine auf Grund eines damit zusammenhängenden oder daraus resultierenden Verschleißverhaltens zu Problemen führen. Genaue Analysen haben gezeigt, dass es zu einer unerwünschten Ölverdünnung vorwiegend bei geringen Abgastemperaturen kommt. Für eine saubere Zerstäubung des bei der Nacheinspritzung in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffes ist eine gewisse Abgastemperatur erforderlich. Unterhalb dieser Abgastemperatur kann sich ein großer Anteil des bei der Nacheinspritzung in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffes, insbesondere unverbrannt, an die Zylinderwand anlegen und in der Folge das Motoröl verdünnen. Daher ist es nun erfindungsgemäß vorgesehen, die Nacheinspritzung in Abhängigkeit von der Größe und/oder in Abhängigkeit von der Abgastemperatur und dabei beispielsweise in einem gewissen Abgastemperaturfenster und/oder Mengenfenster und/oder Mengenfenster und/oder Momentenfenster gezielt auszublenden, mithin zu deaktivieren. Unter dem genannten Mengenfenster ist ein Bereich einer Menge des Kraftstoffes, welcher in den Brennraum direkt eingespritzt wird, zu verstehen, da die auch als Kraftstoffmenge bezeichnete Menge des Kraftstoffes mit der Abgastemperatur korreliert und somit die genannte Größe oder Bestandteil der genannten Größe sein kann. Unter dem Momentenfenster ist ein Bereich eines Drehmoments zu verstehen, welches beispielsweise als das jeweilige Antriebsdrehmoment von der Verbrennungskraftmaschine über ihre Abtriebswelle bereitgestellt wird oder bereitstellbar ist, da das Drehmoment mit der Abgastemperatur korreliert und somit die Größe oder ein Bestandteil der Größe sein kann. Unter dem Abgasfenstern ist ein Bereich der auch als Abgastemperatur bezeichneten Temperatur des Abgases zu verstehen. Messungen am Prüfstand zeigten durch das erfindungsgemäße Verfahren realisierbar, starke Verbesserungen bezüglich Ölverdünnung im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen. Die fehlende Nacheinspritzung kann beispielsweise in anderen Kennfeldbereichen durch erhöhte, auch als Kraftstoffmengen bezeichnete Mengen des Kraftstoffes, wobei die Mengen in den Brennraum direkt eingespritzt werden, kompensiert werden. Dadurch kann eine vorteilhafte und beispielsweise erforderliche Abgastemperatur, beispielsweise für den Abgastrakt, weiterhin bereitgestellt werden.In order to be able to implement particularly advantageous operation of the internal combustion engine, in particular over a long service life of the internal combustion engine, it is provided according to the invention that the internal combustion engine is operated in a second operating mode as a function of a temperature of the exhaust gas, also referred to as the exhaust gas temperature, and/or as a function of at least one variable correlated with the exhaust gas temperature, so that the internal combustion engine also provides the exhaust gas in the second operating mode. It is provided that in the second operating mode, the post-injection is omitted within the respective working cycle of the internal combustion engine. In other words, in the second operating mode, the post-injection is or is hidden, and therefore deactivated, within the respective working cycle. It is thus provided, for example, that when the internal combustion engine switches from the first operating mode to the second operating mode, the post-injection is hidden, and therefore deactivated, as a function of the exhaust gas temperature or as a function of the variable. In this way, excessive dilution, also known as oil dilution, of an oil intended or used for lubricating and/or cooling the internal combustion engine can be avoided or at least kept to a minimum. Oil dilution is understood to mean dilution of the oil by the fuel, whereby oil dilution occurs or can occur when unburned fuel gets into the oil, also known as engine oil. The invention is based in particular on the following findings and considerations: it is advantageous if the internal combustion engine, designed for example as a diesel engine, is operated in a low-load operation in an advantageous efficiency window in order to realize low-emission operation of the internal combustion engine. For this purpose, the internal combustion engine is kept at a certain, advantageous temperature, for example. For this purpose, it is conceivable to carry out a heating operating mode. The respective heating operating mode can keep the internal combustion engine at the advantageous, certain temperature. This takes place in the respective heating operating mode, for example via an exothermic setting, which includes, for example, post-injection. For example, at least part of the fuel injected directly into the combustion chamber during the post-injection can be oxidized in the exhaust tract, in particular in or by an oxidation catalyst. In a regeneration mode, in particular for regenerating a particle filter activated in the exhaust tract, high exhaust gas temperatures are also desirable, whereby here too a high exhaust gas temperature is caused by exothermicity, in particular in or on the oxidation catalyst and thus by the post-injection. In conventional solutions, the post-injection, also referred to as post-injection, is enabled, i.e. carried out, in a wide range of characteristics, depending on the operating mode. However, it has been found that the post-injection can lead to a disadvantage, since at least part of the fuel injected into the combustion chamber by means of or during the post-injection or during the post-injection can get into the engine oil, in particular via a cylinder wall delimiting the cylinder. This leads to undesirable oil dilution, particularly after a certain period of operation, and as a result to undesirable wear, particularly on or in bearings, valve guides, rocker arms, etc. of the internal combustion engine. This can result in a shortened oil change interval. Excessively high oil dilution values can cause problems for an internal combustion engine designed as a diesel engine, for example, due to associated or resulting wear. Detailed analyses have shown that undesirable oil dilution occurs primarily at low exhaust gas temperatures. A certain exhaust gas temperature is required for clean atomization of the fuel injected into the combustion chamber during the post-injection. Below this exhaust gas temperature, a large proportion of the fuel injected into the combustion chamber during the post-injection, particularly unburned, can adhere to the cylinder wall and subsequently dilute the engine oil. Therefore, according to the invention, the post-injection is specifically suppressed, and therefore deactivated, depending on the size and/or the exhaust gas temperature, for example in a certain exhaust gas temperature window and/or quantity window and/or quantity window and/or torque window. Below the quantity window mentioned, a range of the amount of fuel which is injected into the combustion chamber is directly injected, since the amount of fuel, also referred to as the fuel quantity, correlates with the exhaust gas temperature and can therefore be the stated quantity or a component of the stated quantity. The torque window is to be understood as a range of torque which is or can be provided, for example, as the respective drive torque by the internal combustion engine via its output shaft, since the torque correlates with the exhaust gas temperature and can therefore be the quantity or a component of the quantity. The exhaust window is to be understood as a range of the temperature of the exhaust gas, also referred to as the exhaust gas temperature. Measurements on the test bench showed that the method according to the invention can achieve strong improvements in oil dilution compared to conventional solutions. The lack of post-injection can be compensated for, for example, in other map areas by increased amounts of fuel, also referred to as fuel quantities, whereby the quantities are injected directly into the combustion chamber. This means that an advantageous and, for example, required exhaust gas temperature, for example for the exhaust tract, can still be provided.
Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, ist es in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebsmodus innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels genau eine Einspritzung, nämlich die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, bei welcher der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird.In order to realize a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, it is provided in one embodiment of the invention that in the second operating mode within the respective working cycle exactly one injection is carried out, namely the fuel injection, in which the fuel is injected directly into the combustion chamber.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Größe die zuvor genannte, auch als Kraftstoffmenge bezeichnete Menge des Kraftstoffes umfasst, wobei die Kraftstoffmenge direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Die Kraftstoffmenge korreliert, insbesondere direkt, mit der Abgastemperatur. So kann beispielsweise bekannt sein, dass ein erster Wert der Kraftstoffmenge mit einem ersten Wert der Abgastemperatur korreliert beziehungsweise der erste Wert zu dem zweiten Wert führt. Dies sei an folgendem Beispiel näher erläutert: Beispielsweise führt eine Kraftstoffmenge von drei Milligramm oder fünf Milligramm zu einer Abgastemperatur von 230 Grad Celsius. Jeweilige Zusammenhänge zwischen der Kraftstoffmenge und der Abgastemperatur können beispielsweise in einem Kennfeld hinterlegt sein, welches beispielsweise in einem insbesondere wechselstromelektronischen Datenspeicher einer elektronischen Recheneinrichtung hinterlegt ist. Beispielsweise wird das Verfahren mittels der auch als Steuergerät bezeichneten, elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt. Durch Verwendung der Kraftstoffmenge als die Größe oder als ein Teil der Größe kann besonders vorteilhaft zwischen den Betriebsmodi umgeschaltet werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb darstellbar ist.It has also been shown to be particularly advantageous if the quantity includes the previously mentioned quantity of fuel, also referred to as the fuel quantity, with the fuel quantity being injected directly into the combustion chamber. The fuel quantity correlates, in particular directly, with the exhaust gas temperature. For example, it can be known that a first value of the fuel quantity correlates with a first value of the exhaust gas temperature or that the first value leads to the second value. This is explained in more detail using the following example: For example, a fuel quantity of three milligrams or five milligrams leads to an exhaust gas temperature of 230 degrees Celsius. Respective relationships between the fuel quantity and the exhaust gas temperature can be stored, for example, in a characteristic map which is stored, for example, in an alternating current electronic data storage device of an electronic computing device. For example, the method is carried out using the electronic computing device, also referred to as a control unit. By using the fuel quantity as the quantity or as part of the quantity, it is particularly advantageous to switch between the operating modes, so that particularly advantageous operation can be achieved.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Größe das zuvor genannte, von der Verbrennungskraftmaschine über ihre Abtriebswelle bereitgestellte oder bereitstellbare Drehmoment umfasst, wodurch besonders vorteilhaft zwischen den Betriebsmodi umgeschaltet werden kann. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter und insbesondere verschleißarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden.A further embodiment is characterized in that the variable includes the aforementioned torque provided or that can be provided by the internal combustion engine via its output shaft, whereby switching between the operating modes can be carried out in a particularly advantageous manner. This enables particularly advantageous and, in particular, low-wear operation of the internal combustion engine to be achieved.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass aus der Größe die Abgastemperatur insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung berechnet wird. Dadurch kann die Größe einfach und präzise ermittelt werden, da beispielsweise auf Sensoren oder auch eine übermäßig große Anzahl von Sensoren zum Erfassen der Abgastemperatur verzichtet werden kann.In a further particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the exhaust gas temperature is calculated from the variable, in particular by means of the electronic computing device. This allows the variable to be determined simply and precisely, since, for example, sensors or an excessively large number of sensors for detecting the exhaust gas temperature can be dispensed with.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Größe insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, beispielsweise anhand des Rechenmodells, berechnet wird. Dadurch kann beispielsweise die Anzahl an Sensoren besonders geringgehalten werden, sodass das Verfahren besonders kostengünstig durchgeführt werden kann. Außerdem kann dadurch ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden.It has also proven to be particularly advantageous if the size is calculated using the electronic computing device, for example using the calculation model. This means that the number of sensors can be kept particularly low, so that the method can be carried out particularly cost-effectively. This also ensures particularly advantageous operation of the internal combustion engine.
Um die Größe besonders präzise ermitteln und somit einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Größe mittels eines Sensors erfasst wird.In order to be able to determine the size particularly precisely and thus to realize a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, it is provided in a further embodiment of the invention that the size is detected by means of a sensor.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Abgastemperatur mittels eines Temperatursensors erfasst wird, wodurch die Abgastemperatur besonders präzise ermittelt werden kann. Somit kann ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden.A further embodiment is characterized in that the exhaust gas temperature is detected by means of a temperature sensor, whereby the exhaust gas temperature can be determined particularly precisely. This ensures particularly advantageous operation of the internal combustion engine.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, wenn die Abgastemperatur und/oder die Größe geringer als ein beispielsweise vorgebbarer oder vorgegebener Schwellenwert ist und wenn ein Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine und ein Leerlauf der Verbrennungskraftmaschine unterbleiben. Mit anderen Worten befindet sich die Verbrennungskraftmaschine nicht in ihrem Schubbetrieb und befindet sich die Verbrennungskraftmaschine nicht in ihrem Leerlauf, während die Temperatur und/oder die Größe geringer als der Schwellenwert ist, so wird die Verbrennungskraftmaschine in dem zweiten Betriebsmodus betrieben. Befindet sich jedoch die Verbrennungskraftmaschine in ihrem Schubbetrieb und ist die Temperatur und/oder die Größe geringer als der Schwellenwert, so wird die Verbrennungskraftmaschine in dem ersten Betriebsmodus betrieben. Befindet sich beispielsweise die Verbrennungskraftmaschine in ihrem Leerlauf, während die Temperatur und/oder die Größe geringer als der Schwellenwert ist, so wird die Verbrennungskraftmaschine in dem ersten Betriebsmodus betrieben. Dies bedeutet, dass in dem Leerlauf beziehungsweise in dem Schubbetrieb die Nacheinspritzung aktiv oder aktiviert bleibt, obwohl beispielsweise die Größe beziehungsweise die Abgastemperatur geringer als der Schwellenwert ist. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass in dem Schubbetrieb die Nacheinspritzung insbesondere gegenüber wenigstens einem anderen Bereich des Schubbetriebs noch weiter nach Früh gezogen wird und beispielsweise früher als 15 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt des Kolbens eingestellt wird. Hierdurch kann beispielsweise der Abgastrakt beziehungsweise wenigstens ein Bereich des Abgastrakts und somit beispielsweise wenigstens ein Abgasnachbehandlungselement des Abgastrakts im Schubbetrieb beziehungsweise im Leerlauf einer vorteilhaft hohen Temperatur gehalten werden, sodass ein besonders emissionsarmer und somit vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine darstellbar ist. Ferner ist es denkbar, dass in dem ersten Betriebsmodus und in dem Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine die Nacheinspritzung bei 15 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt des Kolbens erfolgt, insbesondere beginnt. Beispielsweise beträgt der Schwellenwert 200 Grad Celsius.Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the internal combustion engine is operated in the second operating mode when the exhaust gas temperature and/or the size is lower than a predeterminable or predetermined threshold value, for example, and when the internal combustion engine is not in overrun mode and the internal combustion engine is not idling. In other words, the internal combustion engine is not in overrun mode and If the internal combustion engine is not idling while the temperature and/or the size is lower than the threshold value, the internal combustion engine is operated in the second operating mode. If, however, the internal combustion engine is in overrun mode and the temperature and/or the size is lower than the threshold value, the internal combustion engine is operated in the first operating mode. If, for example, the internal combustion engine is idling while the temperature and/or the size is lower than the threshold value, the internal combustion engine is operated in the first operating mode. This means that in idling or overrun mode, the post-injection remains active or activated even though, for example, the size or the exhaust gas temperature is lower than the threshold value. In this case, it is particularly conceivable that in overrun mode, the post-injection is brought even further forward, in particular compared to at least one other area of overrun mode, and is set, for example, earlier than 15 degrees crank angle after the top dead center of the piston. As a result, for example, the exhaust tract or at least one area of the exhaust tract and thus, for example, at least one exhaust aftertreatment element of the exhaust tract can be kept at an advantageously high temperature in overrun mode or when idling, so that particularly low-emission and therefore advantageous operation of the internal combustion engine can be achieved. It is also conceivable that in the first operating mode and in overrun mode of the internal combustion engine, the post-injection takes place, in particular begins, at 15 degrees crank angle after the top dead center of the piston. For example, the threshold value is 200 degrees Celsius.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein auch als Fahrzeug bezeichnetes und beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Dabei ist die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, also referred to as a vehicle and designed, for example, as a motor vehicle, in particular a passenger car, which has an internal combustion engine and can be driven by means of the internal combustion engine. The internal combustion engine according to the second aspect of the invention is designed to carry out a method according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Ganz vorzugweise ist die Verbrennungskraftmaschine als ein Dieselmotor ausgebildet, wobei durch das Verfahren ein besonders vorteilhafter Betrieb des Dieselmotors realisiert werden kann.Most preferably, the internal combustion engine is designed as a diesel engine, whereby the method can be used to realize a particularly advantageous operation of the diesel engine.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung. Dabei zeigt die einzige
Im Folgenden wird anhand von
Beispielsweise wird bei dem Verfahren die Verbrennungskraftmaschine mittels eines auch als Motoröl bezeichneten Öls geschmiert und/oder gekühlt. Ein übermäßiger Eintrag des Öls in dem Kraftstoff, das heißt ein Eintrag einer übermäßigen Menge des insbesondere unverbrannten Kraftstoffes in das Öl wird auch als übermäßige Ölverdünnung bezeichnet. Um nun einen solche, übermäßige Ölverdünnung vermeiden und somit einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine insbesondere auch über eine besonders hohe Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine weg gewährleisten zu können, wird die Verbrennungskraftmaschine bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens in Abhängigkeit von einer auch als Abgastemperatur bezeichneten Temperatur des Abgases und/oder in Abhängigkeit von wenigstens einer mit der Abgastemperatur korrelierenden Größe in einem zweiten Betriebsmodus befeuert betrieben, sodass die Verbrennungskraftmaschine auch in einem zweiten Betriebsmodus das Abgas bereitstellt. In dem zweiten Betriebsmodus ist es vorgesehen, dass innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine die Nacheinspritzung unterbleibt.For example, in the method, the internal combustion engine is lubricated and/or cooled using an oil also referred to as engine oil. Excessive oil in the fuel, i.e. excessive amount of unburned fuel in particular, is also referred to as excessive oil dilution. In order to avoid such excessive oil dilution and thus ensure particularly advantageous operation of the internal combustion engine, particularly over a particularly long service life of the internal combustion engine, the internal combustion engine is lubricated and/or cooled in a second step S2 of the method. driving depending on a temperature of the exhaust gas, also referred to as exhaust gas temperature, and/or depending on at least one variable correlated with the exhaust gas temperature, in a second operating mode, so that the internal combustion engine also provides the exhaust gas in a second operating mode. In the second operating mode, it is provided that the post-injection is omitted within the respective working cycle of the internal combustion engine.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- S1S1
- erster Schrittfirst step
- S2S2
- zweiter Schrittsecond step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 7111455 B2 [0002]US 7111455 B2 [0002]
- JP 5482716 B2 [0002]JP 5482716 B2 [0002]
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