EP1682754A1 - Mehrzylindrige brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine - Google Patents

Mehrzylindrige brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine

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Publication number
EP1682754A1
EP1682754A1 EP04740846A EP04740846A EP1682754A1 EP 1682754 A1 EP1682754 A1 EP 1682754A1 EP 04740846 A EP04740846 A EP 04740846A EP 04740846 A EP04740846 A EP 04740846A EP 1682754 A1 EP1682754 A1 EP 1682754A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
exhaust gas
combustion engine
cylinder
additional
Prior art date
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Application number
EP04740846A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1682754B1 (de
Inventor
Markus Kemmner
Thomas Koch
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1682754B1 publication Critical patent/EP1682754B1/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift

Definitions

  • the invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1 and on the other hand a method for operating a multi-cylinder internal combustion engine with the features of claim 12.
  • the object of the invention is in contrast to provide an internal combustion engine and a method for operating an internal combustion engine, with which, if necessary, an effective and efficient support a regeneration of the Internal combustion engine associated exhaust purification unit is enabled.
  • At least one of the cylinders of the internal combustion engine according to the invention in addition to the regular, the gas exchange serving inlet and exhaust valves on an additional outlet valve, through which in the open state, a fluid connection between the combustion chamber and the exhaust pipe is made.
  • an exhaust gas purification unit is arranged in the exhaust pipe associated with the cylinders of the internal combustion engine. In connection with a regeneration operation for the regeneration of the exhaust gas purification unit, the exhaust gas composition and / or exhaust gas temperature, which modifies the regeneration of the exhaust gas purification unit, can be adjusted by actuating the additional exhaust valve of at least one cylinder.
  • a waste gas purification unit is preferably a particulate filter and / or a catalyst such as a nitrogen oxide storage catalyst is provided.
  • further exhaust gas purification serving components may be arranged in the exhaust pipe.
  • Fuel injection timing or an addition of fuel or secondary air in the exhaust line upstream of the corresponding exhaust gas cleaning unit are usually associated with high equipment cost or have other disadvantages.
  • the adjustment of the above-mentioned exhaust gas properties causing the regeneration takes place by an actuation, i. by at least temporarily opening the additional exhaust valve of at least one cylinder of the internal combustion engine. Since a connection between the combustion chamber and the exhaust pipe is established by the open additional exhaust valve, it is possible to influence the exhaust conditions in the above sense via the respective conditions in the combustion chamber of the cylinder and a regeneration
  • Support exhaust purification unit This applies both to a shift operation with power consumption and for a train operation with power output of the internal combustion engine.
  • the additional equipment and application cost is low.
  • the efficiency deterioration of the internal combustion engine can be kept low when operating the sansauslassventils, so that only a low fuel consumption results.
  • the internal combustion engine according to the invention may have only a single cylinder with a manifestauslassventil. However, several cylinders, in particular all cylinders of the internal combustion engine, typically have an additional valve.
  • At least one cylinder with actuation of the beautusventils with a relation to the operation without actuation of the beautlassventils reduced fuel supply is operable.
  • At a certain operating point in particular at an operating point in which a regeneration of the exhaust gas cleaning unit is provided, at least one cylinder is thus at the same time the operation of the beautlassventils as well as an operation with a reduced fuel supply to the normally provided at this operating point fuel supply allows.
  • an injection system is preferably provided, which enables a cylinder-selective control. It can be a common-rail system, a system according to the pump-nozzle principle or another system with preferably individually controllable injectors.
  • the reduction of the fuel supply also includes their complete shutdown.
  • the exhaust gas temperature and / or the exhaust gas composition can be influenced particularly accurately and sensitively.
  • the additional outlet valve in at least one cylinder with additional exhaust valve, the additional outlet valve clocked such operable that the Additional outlet valve is opened in a variety of working cycles each in the region of top dead center in the compression stroke and otherwise closed.
  • it is preferably provided to decouple the drive of the additional exhaust valve from the drive for the regular gas exchange valves of the internal combustion engine.
  • a separate electromagnetic drive for the additional valves is advantageous.
  • the additional valves are to be opened approximately in the range of 90 ° crank angle before top dead center to 90 ° after top dead center. With an opening of a soirauslassventils before the top dead center, a transfer of unburned fuel is made possible in the exhaust system. From an opening after top dead center results predominantly an exhaust gas temperature increase.
  • a cylinder group formed from at least two preferably adjacent cylinders with additional exhaust valve is provided.
  • the cylinder group is preferably selected so that torque or synchronous fluctuations are minimized upon actuation of the additional exhaust valves.
  • an auxiliary exhaust valve may be provided only in the first and second cylinders.
  • additional exhaust valves only in the cylinders of a cylinder bank in an engine designed as a V-engine.
  • At least two preferably adjacent cylinders with additional outlet valve actuation of the Additional outlet valve provided. It is advantageous, for example, in an internal combustion engine having a plurality of cylinders with additional exhaust valve in connection with a regeneration operation at two adjacent cylinders to operate the soirauslassventile in temporal change. As a result, in particular the thermal load of the respective cylinder is kept small. If all cylinders of a six-cylinder internal combustion engine are provided with an additional exhaust valve, for example, the additional exhaust valve can be actuated alternately in cylinders 1 and 2, cylinders 3 and 4 and cylinders 5 and 6.
  • At least two cylinders are provided with additional exhaust valve and the number of cylinders with actuation of the additional exhaust valve is variable, in particular adjustable in dependence on the exhaust gas temperature.
  • This embodiment is particularly advantageous when all the cylinders of the internal combustion engine have an additional outlet valve.
  • the additional outlet valves may preferably be actuated synchronously or in phase with respect to the piston position of the respective cylinder in the case of two or more adjacent cylinders. In this way, in particular the heat input into the exhaust gas cleaning unit can be set very precisely and demand-oriented.
  • At least one cylinder with additional exhaust valve allows operation with closed additional exhaust valve and with respect to the normal operation reduced fuel supply. This is in addition to the influence of Exhaust gas temperature and / or exhaust gas composition in the special mode of regeneration of
  • Exhaust gas cleaning unit additionally the power output in normal engine operation influenced. With a fuel supply reduced to zero, an overrun fuel cutoff is possible in overrun mode. It is particularly advantageous that a regeneration of the exhaust gas cleaning unit is enabled or can continue in this operating mode, since one or more further cylinders may likewise provide an additional exhaust valve and these cylinders can be operated with actuated additional exhaust valve. In this way, the heat input is maintained in the exhaust gas purification unit. The cylinders with activated additional exhaust valve can be operated with reduced fuel supply if necessary.
  • Additional exhaust valve at least one cylinder in an operating range of reduced power output of the internal combustion engine adjustable.
  • the heat input into the associated exhaust gas purification unit is low, so that it does not reach its intended temperature or drops below.
  • it is therefore provided to actuate one or more of the additional exhaust valves below a predefinable load point in the partial load range of the internal combustion engine. Above the predefinable load point of the internal combustion engine, the additional valve remains in the traction mode of the internal combustion engine closed. This also ensures that no overheating of the additional valve or exhaust gas leading components occurs.
  • the corresponding load range is associated with a map or a map area, wherein it is preferably provided in the load range with less than 50% rated power to support the regeneration of an exhaust gas purification unit by operating an additional exhaust valve.
  • an influencing of the boost pressure is made possible.
  • it is provided to provide a lowering of the boost pressure in conjunction with the regeneration operation. Due to the increase in exhaust gas temperature when operating an additional exhaust valve, an increased power output of the turbocharger may occur.
  • the lowering of the boost pressure this can be countered.
  • the exhaust gas turbocharger is designed such that its speed can be influenced.
  • the lowering of the boost pressure also allows a direct influence on the exhaust gas temperature and is preferably provided as an additional temperature-increasing measure.
  • an adjustable exhaust gas recirculation valve is preferably provided in the exhaust gas recirculation. This measure makes it possible to effectively influence the exhaust gas temperature and / or the exhaust gas composition via the exhaust gas recirculation amount.
  • the regeneration operation is provided with the vehicle stationary.
  • the driving operation is not disturbed by the regeneration of the exhaust gas cleaning unit.
  • the measure may additionally be provided as an emergency regeneration if an increased need for regeneration, for example in the form of an increased
  • Filter clogging rate is detected.
  • an increased engine speed is set during vehicle standstill. In this way, even when the vehicle is stationary, the conditions required for regeneration of the exhaust gas purification unit can be set.
  • the additional exhaust valve of at least one cylinder is opened at least temporarily.
  • a cylinder provided with an additional exhaust valve it may be provided when the auxiliary exhaust valve is actuated that it is fired or also operated unfired.
  • the internal combustion engine is preferably in traction with positive power output to the drive unit, in the second case, the internal combustion engine is preferably in braking or coasting mode. In both cases, it may be provided to keep the additional outlet valve of one or possibly more cylinders at least temporarily in an open state.
  • At least one cylinder is operated with at least temporarily opened additional exhaust valve and with respect to the normal operation reduced fuel supply.
  • the reduction in the fuel supply also includes their complete shutdown.
  • Normal operation is understood to mean the corresponding engine operating point at which the corresponding additional exhaust valve is not actuated, i. always closed. It is advantageous in principle for all cylinders, regardless of whether they have an additional exhaust valve or not, to provide the optional reduction of fuel flow.
  • the output or consumption of the cylinder and thus the strength of the heat emission into the exhaust gas via the opened additional exhaust valve can be adjusted very effectively by reducing the fuel supply and adapted to the heat demand of the exhaust gas purification unit.
  • very strong reduction of Fuel supply takes place in the cylinder no more combustion, and the cylinder is operated unfused. If the fuel supply is not completely switched off, in this case unburned fuel is introduced into the exhaust gas through the opened additional exhaust valve and thus the exhaust gas is enriched with reducing agents.
  • a reducing regeneration of an exhaust gas cleaning unit can be supported or carried out in the exhaust system by afterburning the unburned fuel heat release.
  • the additional outlet valve of at least one cylinder is kept open in the compression stroke during a multiplicity of working cycles of the cylinder in the area of top dead center and is otherwise kept closed.
  • the corresponding cylinder is operated braked, since previously compressed gases escape from the cylinder without performing expansion work in the exhaust pipe.
  • these gases are very hot and the exhaust gas is heated accordingly. If the fuel supply to the respective cylinder is reduced or turned off, the heat input into the exhaust gas is correspondingly lower.
  • the additional outlet valve of at least one cylinder is kept constantly open during a plurality of working cycles of the cylinder. Also in this mode, the corresponding cylinder is operated braked, although the braking effect and the heat input into the exhaust smaller. However, the control effort is also lower.
  • at least one cylinder of the internal combustion engine in particular a cylinder is operated with additional exhaust valve with reduced fuel supply. In the case of a cylinder with additional outlet valve, this can be temporarily opened or kept closed. The reduction of the fuel supply can also include their complete shutdown. In this way, in particular a fine adjustment of the regeneration conditions can be achieved. Both the exhaust gas temperature and the exhaust gas composition, in particular the oxygen content of the exhaust gas, can be adjusted. At the same time, the power output can be fine-tuned, which avoids torque fluctuations.
  • At least two preferably adjacent cylinders are provided with additional outlet valve whose
  • Additional outlet valves are operated synchronously. By grouping cylinders with each synchronously operated additional outlet valves can be a deterioration of quiet running or minimize, also the control is simplified.
  • the number of cylinders is set with at least temporarily opened additional exhaust valve in dependence on the engine load.
  • the exhaust gas properties can be influenced very effectively.
  • a operated increasing number of cylinders with at least temporarily open Rajauslassventil can be predetermined by map areas.
  • a reduced charge pressure is set in conjunction with the regeneration operation.
  • the exhaust gas temperature can be additionally influenced.
  • the lowering of the boost pressure is preferably carried out by lowering the rotational speed via a blade adjustment or a wastegate position of the corresponding exhaust gas turbocharger.
  • an increased exhaust gas recirculation quantity is set in conjunction with the regeneration mode.
  • This measure is particularly useful for a fine adjustment of the regeneration conditions and is preferably used in conjunction with other measures to influence the exhaust gas temperature and / or the exhaust gas composition.
  • the regeneration operation is performed when the vehicle is stationary. This can be done during an interruption of normal driving or as part of a workshop visit. By means of these measures, for example, excessively long regenerations can be carried out, which are not feasible during normal driving due to changing operating conditions.
  • FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine B designed as an in-line engine with six cylinders 1 to 6.
  • the cylinders each have a combustion chamber which is not separately designated, as well as an inlet valve E and outlet valve A which serve for the gas exchange, and also an additional outlet valve Z.
  • all the cylinders 1 to 6 of the internal combustion engine B each have an additional exhaust valve Z and the cylinders 1 to 3 form a first cylinder group 11 and the cylinders 4 to 6 a second cylinder group 12.
  • the cylinders of the cylinder groups 11, 12 are synchronized or operated similarly.
  • the cylinders of the cylinder groups 11, 12 is associated with a common crankshaft 7 for transmitting torque.
  • the cylinders of the internal combustion engine B are designed to be similar, which is why the components assigned to a respective cylinder are provided with reference numerals only in the cylinder 1.
  • the internal combustion engine B is designed here as a working on the diesel principle 4-stroke engine. Accordingly, the cylinders 1 to 6 receive their combustion air via an air intake passage 8 and, in normal operation, discharge the combustion exhaust gases to the environment via an air exhaust passage 9, an exhaust pipe, and an exhaust purification unit (not shown). In the opened state of the additional outlet valve Z, a fluid connection between the combustion chamber of the respective cylinder and the exhaust gas line is present via the additional outlet channel 10. In particular, during an upward movement of the piston therefore exhaust gas from the corresponding combustion chamber enters the exhaust pipe when the auxiliary exhaust valve Z is open. Consequently, the properties of the exhaust gas via the opened cocoauslassventil Z can be influenced.
  • the intake valves E and the exhaust valves A are preferably each mechanically actuated together via a camshaft, while the additional exhaust valves Z each have a separate, preferably electromagnetic control.
  • the additional exhaust valves Z are individually operable so that they can be opened during a cycle clocked for a freely selectable period of time. This time span can account for both a fraction of the duty cycle and a longer time span over a plurality of duty cycles. As a result, a wide variation scope for influencing the exhaust gas properties is achieved.
  • the cylinders 1 to 6 of the internal combustion engine B may each have more than a single inlet valve E and exhaust valve A. It is further understood that the cylinders 1 to 6 of the internal combustion engine B also in the manner of a V-engine or otherwise be grouped together.
  • the cylinder groups can of course each be assigned a separate exhaust gas line, each with an exhaust gas purification unit.
  • the internal combustion engine B is associated with a preferably electronically controllable injection system, each with a fuel injection valve for each of the cylinders 1 to 6.
  • the injection system is designed such that cylinder selective multiple injections are possible with within the technically feasible freely selectable injection quantities and injection times.
  • the internal combustion engine B has an exhaust gas turbocharger and an exhaust gas recirculation device (also not shown here).
  • an electronic engine control for controlling said components and the entire operation of the internal combustion engine B and for detecting the relevant operating variables, an electronic engine control, also not shown, is provided.
  • the additional outlet valve Z of a respective cylinder is actuated or opened, different effects can be achieved.
  • the temperature of the exhaust gases flowing out of the respective cylinder can be increased relative to a normal operation without actuation of the additional exhaust valve Z. This is the case, in particular, when the additional outlet valve Z is opened in the region of top dead center in the compression stroke.
  • an exhaust gas can be supplied, which unburned Contains ingredients. This can be achieved, for example, by opening the additional outlet valve Z in the compression stroke or before termination of the regular combustion in the respective cylinder.
  • These can be oxidized at an exhaust gas purification unit associated oxidation catalyst with heat release, which also increases the temperature of the exhaust gas purification unit supplied exhaust gas.
  • a designed as a particulate filter exhaust gas purification unit whose temperature can be raised in this way and so the regeneration are supported by Rußabbrand.
  • it is also possible to regenerate or operate further and / or other exhaust gas purification units such as, for example, a Denox catalyst.
  • Oxidation catalyst in the exhaust line in the context of a regeneration process can also be achieved by a late fuel injection is made at one or more cylinders. Preferably, this is done with an injection start at about 15 ° to 25 ° crank angle after top dead center.
  • a late fuel injection is made at one or more cylinders. Preferably, this is done with an injection start at about 15 ° to 25 ° crank angle after top dead center.
  • the nacheingespritzte fuel is rather introduced as fuel vapor and therefore particularly homogeneous processed in the exhaust system.
  • the respective additional outlet valve Z is thermally only slightly loaded in this case.
  • Regeneration was found in the form of a thermal Rußabbrands for a particulate filter. This is preferably done by evaluating the signals not shown in more detail by the electronic engine control. This determines the current operating state and in particular the current temperature of the exhaust gas and the particulate filter via suitable sensors and initiated in response to these values, the measures to be taken. If, for example, by evaluating characteristic map data, it is ascertained that only a comparatively small increase in the exhaust gas or particulate filter temperature to a value required for soot burnup is necessary, then the engine control system preferably sets the following operating mode of the internal combustion engine.
  • the fuel supply to the cylinders 1 to 3 of the first Cylinder group 11 is or remains off and the beautlassventile Z of the cylinders 1 to 3 are fully opened as shown in the figure.
  • these cylinders are braked, but operated unfused due to the lack of fuel.
  • the intake valves E and the exhaust valves A are driven unchanged via the camshaft and operated normally. If necessary, adjustment of the torque to be set according to the current driving situation is made by adjusting the fuel supply amount to the cylinders 4 to 6 of the second cylinder group 12. These are still operated as before fired with constantly closed contourauslassventil Z.
  • the opening width of the additional outlet valves Z is adjustable. By adjusting the opening width as a function of the exhaust gas or particulate filter temperature, the heat input through the opened additional exhaust valves Z can be effectively adjusted in the particulate filter.
  • a first preferred measure is to supply the cylinders 1 to 3 of the first cylinder group 11 with a small, compared to the normal operation reduced fuel quantity. This can be chosen so that no ignition takes place in the combustion chambers of these cylinders. Therefore unburned fuel enters the exhaust pipe, which is catalytically oxidized on an oxidation catalyst upstream of the particle filter. This catalytically assisted afterburning increases the exhaust gas temperature and thus the heat input into the particulate filter.
  • the timing is preferably such that the toastauslassventile Z are opened only about in the range of 90 ° before top dead center in the compression stroke to about 90 ° after top dead center.
  • the opening is in the range 30 ° before top dead center to about 90 ° after top dead center and more preferably in the range in the range 30 ° before top dead center to about 60 ° after top dead center. The corresponding cylinders are thus fired, but operated braked.
  • Said measures and operating variants of an internal combustion engine B with actuation of a soirauslassventils Z of a cylinder 1 to 6 prove to be particularly advantageous in the partial load range, since the exhaust gas without additional measures has a comparatively low temperature and thus regeneration with increased heat demand is not possible.
  • the measures can also be used to advantage when the internal combustion engine B is operated at or near full load. To avoid thermal overloading, it may be provided to actuate the additional outlet valve only with one or a few cylinders. These cylinders can optionally be operated or towed with reduced or completely switched off fuel supply. The remaining cylinders are then operated under high load to maintain engine power with the auxiliary exhaust valve constantly closed.
  • turbocharger with variable turbine geometry it is advantageous to make a change in the blade position.
  • turbocharger designed as a wastegate loader with a variable wastegate opening it is advantageous to make a change in the wastegate opening.
  • an adjustable exhaust gas recirculation valve is provided, which is controlled by the engine control accordingly.
  • the exhaust gas recirculation valve is opened further. In this way, both the exhaust gas temperature and the oxygen content of the exhaust gas can be influenced.
  • the heat input into the exhaust gas purification unit can be further enhanced. It may be advantageous to change the time, the amount and / or the pressure of a fuel injection compared to the normal operation. In particular, a shift in the start of injection of a main fuel injection may be expedient. Also advantageous is the implementation of a post-injection. If appropriate, this can be carried out in such a way that unburned fuel components are supplied to the exhaust gas purification unit. By catalytic afterburning, the exhaust gas temperature can be increased very effectively in this way. Furthermore, the content of free oxygen in the exhaust gas may be reduced to a reducing exhaust gas composition if necessary. On the content of the free oxygen in the exhaust gas can also influence the Rußabbrand für and thus avoid excessive heat release during Rußabbrand in the particulate filter.
  • a motor vehicle with a Ansaugluftvormaschinermung may be provided as a further measure to turn it on during a regeneration operation.
  • switching on an electric heater in the intake tract of the internal combustion engine B is advantageous.
  • the measures mentioned are assigned to predetermined map areas in the load / speed map of the internal combustion engine, wherein the assignment can be stored in the engine control unit.
  • this is a partial load range in the map in question.
  • the measures according to the invention allow if necessary, carry out a regeneration of a particulate filter at standstill of the vehicle. This is particularly advantageous if, due to persistently poor regeneration conditions during driving, no or no adequate regeneration can be carried out. In this case, for example, prompted on the basis of an on-board diagnosis to operate the internal combustion engine during driving breaks in a regeneration operation with the described inventive measures. It is expedient to take the measures according to the invention at an increased idling speed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine. Den Zylindern ist eine Abgasleitung sowie jeweils ein dem Gaswechsel dienendes Gaseinlassventil (E) und Gasauslassventil (A) zugeordnet. Ferner weist wenigstens einer der Zylinder (1 - 6) der Brennkraftmaschine (B) ein Zusatzauslassventil (Z) auf, durch welches in geöffnetem Zustand eine strömungsmässige Verbindung zwischen dem Brennraum und der Abgasleitung hergestellt wird. Erfindungsgemäss ist in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb zur Regeneration einer in der Abgasleitung angeordneten Abgasreinigungseinheit durch Betätigung des Zusatzauslassventils (Z) wenigstens eines Zylinders eine gegenüber dem Normalbetrieb veränderte, die Regeneration der Abgasreinigungseinheit unterstützende Abgaszusammensetzung und/oder Abgastemperatur einstellbar; für das Verfahren ist vorgesehen, dass in Verbindung mit einer Regeneration der Abgasreinigungseinheit das Zusatzauslassventil (Z) wenigstens eines Zylinders wenigstens zeitweise geöffnet wird.

Description

Mehrzylindrige Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und zum anderen ein Verfahren zum Betreiben einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Aus der Patentschrift CH 310325 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit dem Gaswechsel dienenden Ventilen bekannt, bei welchem durch Öffnen eines zusätzlich vorhandenen Zusatzventils eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Brennraum einer Brennkraftmaschine und einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Abgasleitung hergestellt wird. Das Zusatzventil wird im Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine dauernd geöffnet, wodurch sich eine Bremswirkung ergibt. Auf diese Weise wird die beim Abbremsen des zugehörigen Kraftfahrzeugs aufgebrachte Bremsarbeit erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, mit denen im Bedarfsfall eine wirkungsvolle und effiziente Unterstützung einer Regeneration einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Abgasreinigungseinheit ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Wenigstens einer der Zylinder der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine weist neben den regulären, dem Gaswechsel dienenden Einlass- bzw. Auslassventilen ein Zusatzauslassventil auf, durch welches in geöffnetem Zustand eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Brennraum und der Abgasleitung hergestellt wird. Ferner ist in der den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Abgasleitung eine Abgasreinigungseinheit angeordnet. In Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb zur Regeneration der Abgasreinigungseinheit ist durch Betätigung des Zusatzauslassventils wenigstens eines Zylinders eine gegenüber dem Normalbetrieb veränderte, die Regeneration der Abgasreinigungseinheit unterstützende Abgaszusammensetzung und/oder Abgastemperatur einstellbar.
Als Abgasreinigungseinheit ist vorzugsweise ein Partikelfilter und/oder ein Katalysator wie beispielsweise ein Stickoxid-Speicherkatalysator vorgesehen. Daneben können selbstverständlich weitere der Abgasreinigung dienende Komponenten in der Abgasleitung angeordnet sein. Insbesondere zur Regeneration einer derartigen Abgasreinigungseinheit ist es vorteilhaft, wenn dieser ein Abgas mit einer erhöhten Temperatur und/oder einer gegenüber dem Normalbetrieb veränderten Zusammensetzung, beispielsweise mit einem erhöhten Gehalt an reduzierend wirkenden Bestandteilen zugeführt wird. Gebräuchliche Maßnahmen hierfür umfassen eine saugseitige oder abgasseitige Androsselung, verbrennungsseitige Maßnahmen wie eine Veränderung des
Kraftstoffeinspritzzeitpunkts oder eine Zugabe von Kraftstoff oder Sekundärluft in den Abgasstrang stromauf der entsprechenden Abgasreinigungseinheit. Diese Maßnahmen sind meist mit hohem apparativem Aufwand verbunden oder weisen andere Nachteile auf.
Demgegenüber erfolgt die Einstellung der genannten, die Regeneration bewirkender bzw. unterstützender Abgaseigenschaften durch eine Betätigung, d.h. durch wenigstens zeitweises Öffnen des Zusatzauslassventils wenigstens eines Zylinders der Brennkraftmaschine. Da durch das geöffnete Zusatzauslassventil eine Verbindung zwischen dem Brennraum und der Abgasleitung herstellt ist, ist es ermöglicht, über die jeweiligen Bedingungen im Brennraum des Zylinders die Abgasbedingungen im genannten Sinne zu beeinflussen und eine Regeneration einer
Abgasreinigungseinheit zu unterstützen. Dies gilt sowohl für einen Schiebebetrieb mit Leistungsaufnahme als auch für einen Zugbetrieb mit Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine .
Insbesondere bei Brennkraftmaschinen, die bereits von vornherein einen Zylinder mit Zusatzauslassventil, beispielsweise ein sogenanntes Dekrompressionsventil zur Nutzung der Brennkraftmaschine als Fahrzeugbremse aufweisen, ist der apparative Zusatzaufwand und Applikationsaufwand gering. Zudem kann meist die Wirkungsgradverschlechterung der Brennkraftmaschine bei Betätigung des Zusatzauslassventils gering gehalten werden, so dass nur ein geringer Kraftstoffmehrverbrauch resultiert . Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine kann nur einen einzigen Zylinder mit einem Zusatzauslassventil aufweisen. Typischerweise weisen jedoch mehrere Zylinder, insbesondere alle Zylinder der Brennkraftmaschine ein Zusatzventil auf.
In Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Zylinder mit Betätigung des Zusatzauslassventils mit einer gegenüber dem Betrieb ohne Betätigung des Zusatzauslassventils verminderten Kraftstoffzufuhr betreibbar. Bei einem bestimmten Betriebspunkt, insbesondere bei einem Betriebspunkt, bei welchem eine Regeneration der Abgasreinigungseinheit vorgesehen ist, ist somit bei wenigstens einem Zylinder zugleich die Betätigung des Zusatzauslassventils als auch ein Betrieb mit einer verminderten Kraftstoffzufuhrmenge gegenüber der normalerweise bei diesem Betriebspunkt vorgesehenen Kraftstoffzufuhrmenge ermöglicht. Zur Einstellung der Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern ist vorzugsweise eine Einspritzanlage vorgesehen, welche eine zylinderselektive Ansteuerung ermöglicht. Es kann sich dabei um eine Common-Rail-Anlage, eine Anlage nach dem Pumpe-Düse- Prinzip oder um eine andere Anlage mit vorzugsweise einzeln ansteuerbaren Injektoren handeln. Die Verminderung der Kraftstoffzufuhr umfasst dabei auch deren völlige Abschaltung. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung lässt sich die Abgastemperatur und/oder die Abgaszusammensetzung besonders genau und empfindlich beeinflussen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei wenigstens einem Zylinder mit Zusatzauslassventil das Zusatzauslassventil derart getaktet betätigbar, dass das Zusatzauslassventil bei einer Vielzahl von Arbeitsspielen jeweils im Bereich des oberen Totpunkts im Verdichtungstakt geöffnet und sonst geschlossen ist. Für diese Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, den Antrieb des Zusatzauslassventils entkoppelt vom Antrieb für die regulären Gaswechselventile der Brennkraftmaschine auszubilden. Vorteilhaft ist beispielsweise ein separater elektromagnetischer Antrieb für die Zusatzventile. Vorzugsweise sind die Zusatzventile etwa im Bereich von 90° Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt bis 90° nach dem oberen Totpunkt zu öffnen. Bei einer Öffnung eines Zusatzauslassventils vor dem oberen Totpunkt ist ein Übertritt von unverbranntem Kraftstoff in den Abgasstrang ermöglicht. Aus einer Öffnung nach dem oberen Totpunkt resultiert vorwiegend eine Abgastemperaturerhöhung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine aus wenigstens zwei vorzugsweise benachbarten Zylindern mit Zusatzauslassventil gebildete Zylindergruppe vorgesehen. Die Zylindergruppe wird vorzugsweise so gewählt, dass Drehmoment- bzw. GleichlaufSchwankungen bei Betätigung der Zusatzauslassventile minimiert sind. Beispielsweise kann bei einem sechszylindrigen Reihenmotor lediglich beim ersten und zweiten Zylinder ein Zusatzauslassventil vorgesehen sein. In gleicher Weise ist es möglich, bei einer als V-Motor ausgebildeten Brennkraftmaschine Zusatzauslassventile lediglich bei den Zylindern einer Zylinderbank vorzusehen. Damit wird der konstruktive entsprechend gering gehalten werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei wenigstens zwei vorzugsweise benachbarten Zylindern mit Zusatzauslassventil eine Betätigung des Zusatzauslassventils vorgesehen. Vorteilhaft ist es beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern mit Zusatzauslassventil im Zusammenhang mit einem Regenerationsbetrieb bei jeweils zwei benachbarten Zylindern die Zusatzauslassventile im zeitlichen Wechsel zu betätigen. Dadurch wird insbesondere die thermische Belastung der jeweiligen Zylinder klein gehalten. Sind alle Zylinder einer sechszylindrigen Brennkraftmaschine mit einem Zusatzauslassventil versehen so kann beispielsweise abwechselnd bei Zylinder 1 und 2, Zylinder 3 und 4 und Zylinder 5 und 6 das Zusatzauslassventil betätigt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Zylinder mit Zusatzauslassventil vorgesehen und die Anzahl der Zylinder mit Betätigung des Zusatzauslassventils ist variabel, insbesondere in Abhängigkeit von der Abgastemperatur einstellbar. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn alle Zylinder der Brennkraftmaschine ein Zusatzauslassventil aufweisen. Je nach Wärmebedarf der Abgasreinigungseinheit sind bei zwei oder mehr benachbarten Zylindern die Zusatzauslassventile vorzugsweise synchron oder jeweils phasengleich in Bezug auf die Kolbenstellung des jeweiligen Zylinders betätigbar. Auf diese Weise lässt sich insbesondere der Wärmeeintrag in die Abgasreinigungseinheit sehr genau und bedarfsorientiert einstellen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei wenigstens einem Zylinder mit Zusatzauslassventil ein Betrieb mit geschlossenem Zusatzauslassventil und mit gegenüber dem Normalbetrieb verminderter Kraftstoffzufuhr ermöglicht. Dadurch ist neben der Beeinflussung von Abgastemperatur und/oder Abgaszusammensetzung in der Sonderbetriebsart einer Regeneration der
Abgasreinigungseinheit zusätzlich die Leistungsabgabe im normalen Brennkraftmaschinenbetrieb beeinflussbar. Bei einer auf Null verminderten Kraftstoffzufuhr ist eine Schubabschaltung im Schiebebetrieb ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist es, dass auch in dieser Betriebsart eine Regeneration der Abgasreinigungseinheit ermöglicht ist bzw. weitergeführt werden kann, da bei einem oder mehreren weiteren Zylindern ebenfalls ein Zusatzauslassventil vorgesehen sein kann und diese Zylinder mit betätigtem Zusatzauslassventil betrieben werden können. Auf diese Weise bleibt der Wärmeeintrag in die Abgasreinigungseinheit aufrechterhalten. Die Zylinder mit betätigtem Zusatzauslassventil können dabei gegebenenfalls mit verminderter Kraftstoffzufuhr betrieben werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Regenerationsbetrieb mit Betätigung des
Zusatzauslassventil wenigstens eines Zylinders in einem Betriebsbereich verminderter Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine einstellbar. Insbesondere bei einer nach dem Dieselprinzip arbeitenden Brennkraftmaschine ist im unteren Teillastbereich häufig der Wärmeeintrag in die zugehörige Abgasreinigungseinheit gering, so dass diese nicht ihre bestimmungsgemäße Temperatur erreicht bzw. darunter absinkt. Um die gewünschte Temperatur der Abgasreinigungseinheit zu erreichen, ist daher vorgesehen, unterhalb eines vorgebbaren Lastpunktes im Teillastbereich der Brennkraftmaschine eines oder mehrere der Zusatzauslassventile zu betätigen. Oberhalb des vorgebbaren Lastpunkts der Brennkraftmaschine bleibt das Zusatzventil im Zugbetrieb der Brennkraftmaschine geschlossen. Dadurch wird zudem sichergestellt, dass keine Überhitzung des Zusatzventils oder abgasführender Bauteile eintritt. Zur Regulierung des Wärmeeintrags in die Abgasreinigungseinheit im Teillastbereich kann zusätzlich vorgesehen sein, die Öffnungsweite des Zusatzauslassventils in Abhängigkeit vom Lastpunkt der Brennkraftmaschine einzustellen. Dem entsprechenden Lastbereich ist ein Kennfeld bzw. ein Kennfeldbereich zugeordnet, wobei vorzugsweise im Lastbereich mit weniger als 50 % Nennleistung vorgesehen ist, durch Betätigung eines Zusatzauslassventils die Regeneration einer Abgasreinigungseinheit zu unterstützen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb für die Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader eine Beeinflussung des Ladedrucks ermöglicht. Insbesondere ist vorgesehen, in Verbindung mit dem Regenerationsbetrieb eine Absenkung des Ladedrucks vorzusehen. Auf Grund der Abgastemperaturerhöhung bei Betätigung eines Zusatzauslassventils kann sich eine erhöhte Leistungsabgabe des Turboladers einstellen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Absenkung des Ladedrucks kann diesem begegnet werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Abgasturbolader derart ausgebildet ist, dass seine Drehzahl beeinflussbar ist. Die Absenkung des Ladedrucks erlaubt jedoch auch eine direkte Beeinflussung der Abgastemperatur und ist vorzugsweise als zusätzliche temperatursteigernde Maßnahme vorgesehen. Vorteilhaft ist es, wenn die entsprechenden Einstellungen in Abhängigkeit von der Temperatur der Abgasreinigungseinheit ermöglicht sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb für die Brennkraftmaschine mit einer verstellbaren Abgasrückführeinrichtung eine Beeinflussung der Abgasrückführmenge ermöglicht. Hierzu ist vorzugsweise in der Abgasrückführung ein verstellbares Abgasrückführventil vorgesehen. Diese Maßnahme ermöglicht es, die Abgastemperatur und/oder die Abgaszusammensetzung über die Abgasrückführmenge wirkungsvoll zu beeinflussen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Regenerationsbetrieb bei stillstehendem Fahrzeug vorgesehen. Durch diese Maßnahme wird der Fahrbetrieb durch die Regeneration der Abgasreinigungseinheit nicht gestört. Die Maßnahme kann zusätzlich als Notregeneration vorgesehen sein, wenn ein erhöhter Regenerationsbedarf, beispielsweise in Form eines erhöhten
Filterverstopfungsgrads festgestellt wird. Vorzugsweise wird im Fahrzeugstillstand eine erhöhte Brennkraftmaschinendrehzahl eingestellt. Auf diese Weise lassen sich auch bei Fahrzeugstillstand die für eine Regeneration der Abgasreinigungseinheit erforderlichen Bedingungen einstellen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist vorgesehen, dass in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb zur Regeneration einer in der Abgasleitung angeordneten Abgasreinigungseinheit das Zusatzauslassventil wenigstens eines Zylinders wenigstens zeitweise geöffnet wird.
Es versteht sich, dass das Zusatzventil neben seiner erfindungsgemäßen Betätigung zur Unterstützung der Regeneration der entsprechenden Abgasreinigungseinheit nach wie vor zur Verstärkung der Bremswirkung im Bremsbetrieb betätigt bzw. geöffnet werden kann.
Bei einem mit einem Zusatzauslassventil versehenen Zylinder kann bei Betätigung des Zusatzauslassventils vorgesehen sein, dass dieser befeuert oder auch unbefeuert betrieben wird. Im erstgenannten Fall befindet sich die Brennkraftmaschine vorzugsweise im Zugbetrieb mit positiver Leistungsabgabe an die Antriebseinheit, im zweitgenannten Fall befindet sich die Brennkraftmaschine vorzugsweise im Brems- oder Schiebebetrieb. In beiden Fällen kann vorgesehen sein, das Zusatzauslassventil eines oder gegebenenfalls mehrerer Zylinder wenigstens zeitweise in einem geöffneten Zustand zu halten.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird wenigstens ein Zylinder mit wenigstens zeitweise geöffnetem Zusatzauslassventil und mit einer gegenüber dem Normalbetrieb verminderten Kraftstoffzufuhr betrieben. Dabei schließt die Verminderung der Kraftsto fzufuhr auch deren völlige Abschaltung ein. Als Normalbetrieb wird dabei der entsprechende Brennkraftmaschinenbetriebspunkt verstanden, bei welchem das entsprechende Zusatzauslassventil unbetätigt, d.h. ständig geschlossen bleibt. Vorteilhaft ist es grundsätzlich, bei allen Zylindern, unabhängig davon ob diese ein Zusatzauslassventil aufweisen oder nicht, die wahlweise Verminderung der Kraftstoffmengenzufuhr vorzusehen.
Die Leistungsabgabe bzw. -Aufnahme des Zylinders und somit die Stärke der Wärmeabgabe ins Abgas über das geöffnete Zusatzauslassventil kann über die Verminderung der Kraftstoffzufuhr sehr effektiv eingestellt werden und an den Wärmebedarf der Abgasreinigungseinheit angepasst werden. Bei sehr starker Verminderung der Kraftstoffzufuhr findet im Zylinder keine Verbrennung mehr statt, und der Zylinder wird unbefeuert betrieben. Ist die Kraftstoffzufuhr nicht völlig abgeschaltet, so wird in diesem Fall unverbrannter Kraftstoff durch das geöffnete Zusatzauslassventil ins Abgas eingetragen und somit das Abgas mit Reduktionsmitteln angereichert. Auf diese Weise kann beispielsweise eine reduzierende Regeneration einer Abgasreinigungseinheit unterstützt werden oder im Abgasstrang durch Nachverbrennung des unverbrannten Kraftstoffs eine Wärmefreisetzung erfolgen.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Zusatzauslassventil wenigstens eines Zylinders während einer Vielzahl von Arbeitsspielen des Zylinders im Bereich des oberen Totpunkts im Verdichtungstakt offen gehalten wird und sonst geschlossen gehalten wird.
In dieser Betriebsart wird der entsprechende Zylinder gebremst betrieben, da zuvor komprimierte Gase aus dem Zylinder ohne Verrichtung von Expansionsarbeit in die Abgasleitung entweichen. Bei befeuertem Zylinder sind diese Gase sehr heiß und das Abgas wird entsprechend stark aufgeheizt. Ist die Kraftstoffzufuhr zum jeweiligen Zylinder vermindert oder abgestellt, ist der Wärmeeintrag ins Abgas entsprechend geringer.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Zusatzauslassventil wenigstens eines Zylinders während einer Vielzahl von Arbeitsspielen des Zylinders ständig offen gehalten. Auch in dieser Betriebsart wird der entsprechende Zylinder gebremst betrieben, wenngleich die Bremswirkung und der Wärmeeintrag ins Abgas geringer ausfallen. Jedoch ist der Steuerungsaufwand ebenfalls geringer. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird wenigstens ein Zylinder der Brennkraftmaschine, insbesondere ein Zylinder mit Zusatzauslassventil mit verminderter Kraftstoffzufuhr betrieben. Dabei kann bei einem Zylinder mit Zusatzauslassventil dieses zeitweise geöffnet sein oder geschlossen gehalten werden. Die Verminderung der Kraftstoffzufuhr kann dabei auch deren völlige Abschaltung umfassen. Auf diese Weise kann insbesondere eine Feineinstellung der Regenerationsbedingungen erreicht werden. Es lassen sich sowohl die Abgastemperatur als auch die Abgaszusammensetzung, insbesondere der Sauerstoffgehalt des Abgases einstellen. Gleichzeitig kann die Leistungsabgabe feineingestellt werden, wodurch Drehmomentschwankungen vermieden werden können.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens sind wenigstens zwei vorzugsweise benachbarte Zylindern mit Zusatzauslassventil vorgesehen, deren
Zusatzauslassventile synchron betätigt werden. Durch die Gruppierung von Zylindern mit jeweils synchron betriebenen Zusatzauslassventilen lässt sich eine Verschlechterung der Laufruhe vermeiden oder minimieren, zudem ist die Ansteuerung vereinfacht.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei einer Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei Zylindern mit Zusatzauslassventil die Anzahl der Zylinder mit wenigstens zeitweise geöffnetem Zusatzauslassventil in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinenlast eingestellt. Auf diese Weise können die Abgaseigenschaften sehr wirkungsvoll beeinflusst werden. Vorzugsweise wird mit abnehmender Brennkraftmaschinenlast bzw. -Drehzahl eine zunehmende Anzahl von Zylindern mit wenigstens zeitweise geöffnetem Zusatzauslassventil betrieben. Die Anzahl der entsprechenden Zylinder kann dabei durch Kennfeldbereiche vorgegeben sein.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader wird in Verbindung mit dem Regenerationsbetrieb ein verminderter Ladedruck eingestellt. Auf diese Weise kann insbesondere die Abgastemperatur zusätzlich beeinflusst werden. Die Absenkung des Ladedrucks wird vorzugsweise durch Erniedrigung der Drehzahl über eine Schaufelverstellung oder eine Wastegateverstellung des entsprechenden Abgasturboladers vorgenommen.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer verstellbaren Abgasrückführeinrichtung wird in Verbindung mit dem Regenerationsbetrieb eine erhöhte Abgasrückführmenge eingestellt. Diese Maßnahme ist insbesondere für eine Feineinstellung der Regenerationsbedingungen zweckmäßig und wird vorzugsweise in Verbindung mit anderen Maßnahmen zur Beeinflussung der Abgastemperatur und/oder der Abgaszusammensetzung eingesetzt.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Regenerationsbetrieb bei Fahrzeugstillstand durchgeführt. Dies kann während einer Unterbrechung des normalen Fahrbetriebs oder im Rahmen eines Werkstattaufenthalts erfolgen. Durch diese Maßnahmen lassen sich beispielsweise überlange Regenerationen durchführen, die beim normalen Fahrbetrieb aufgrund wechselnder Betriebsbedingungen nicht durchführbar sind. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht und werden nachfolgend beschrie-ben.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine als Reihenmotor mit sechs Zylindern 1 bis 6 ausgebildete Brennkraftmaschine B. Die Zylinder weisen jeweils einen nicht gesondert bezeichneten Brennraum sowie ein dem Gaswechsel dienendes Einlassventil E und Auslassventil A sowie ferner ein Zusatzauslassventil Z auf. Im dargestellten Fall weisen alle Zylinder 1 bis 6 der Brennkraftmaschine B jeweils ein Zusatzauslassventil Z auf und die Zylinder 1 bis 3 bilden eine erste Zylindergruppe 11 und die Zylinder 4 bis 6 eine zweite Zylindergruppe 12. Vorzugsweise werden die Zylinder der Zylindergruppen 11, 12 jeweils synchron bzw. gleichartig betrieben. Es kann jedoch selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass nur ein einziger Zylinder oder nur einige der Zylinder 1 bis 6 ein Zusatzauslassventil Z aufweisen und die Zylinder 1 bis 6 auf unterschiedliche Weise, beispielsweise hinsichtlich der Kraftstoffzufuhr oder der Betätigung des Zusatzauslassventils Z betrieben werden.
Im dargestellten Fall ist den Zylindern der Zylindergruppen 11, 12 ist eine gemeinsame Kurbelwelle 7 zur Drehmomentübertragung zugeordnet. Vorzugsweise sind die Zylinder der Brennkraftmaschine B gleichartig ausgeführt, weshalb die einem jeweiligen Zylinder zugeordneten Bauteile lediglich beim Zylinder 1 mit Bezugszeichen versehen sind.
Die Brennkraftmaschine B ist hier als ein nach dem Dieselprinzip arbeitender 4-Taktmotor ausgeführt. Dementsprechend erhalten die Zylinder 1 bis 6 ihre Verbrennungsluft über einen Lufteinlasskanal 8 und geben im Normalbetrieb die Verbrennungsabgase über einen Luftauslasskanal 9, eine Abgasleitung und eine Abgasreinigungseinheit (jeweils nicht dargestellt) an die Umgebung ab. In geöffnetem Zustand des Zusatzauslassventils Z ist über den Zusatzauslasskanal 10 eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Brennraum des jeweiligen Zylinders und der Abgasleitung vorhanden. Insbesondere bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens gelangt bei geöffnetem Zusatzauslassventil Z daher Abgas aus dem entsprechenden Brennraum in die Abgasleitung. Folglich lassen sich die Eigenschaften des Abgases über das geöffnete Zusatzauslassventil Z beeinflussen.
Die Einlassventile E sowie die Auslassventile A sind vorzugsweise jeweils gemeinsam über eine Nockenwelle mechanisch ansteuerbar, während die Zusatzauslassventile Z jeweils eine separate, vorzugsweise elektromagnetische Ansteuerung aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zusatzauslassventile Z einzeln so betätigbar sind, dass sie während eines Arbeitszyklus getaktet für eine frei wählbare Zeitspanne geöffnet werden können. Diese Zeitspanne kann sowohl einen Bruchteil des Arbeitszyklus als auch eine längere Zeitspanne über eine Vielzahl von Arbeitszyklen ausmachen. Dadurch wird ein breiter Variationsspielraum zur Beeinflussung der Abgaseigenschaften erreicht.
Es versteht sich, dass die Zylinder 1 bis 6 der Brennkraftmaschine B jeweils mehr als ein einziges Einlassventil E und Auslassventil A aufweisen können. Es versteht sich ferner, dass die Zylinder 1 bis 6 der Brennkraftmaschine B auch in der Art eines V-Motors oder auf andere Weise zu Gruppen zusammengefasst sein können. Den Zylindergruppen kann selbstverständlich jeweils ein separater Abgasstrang mit jeweils einer Abgasreinigungseinheit zugeordnet sein.
Obschon hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt, versteht sich weiter, dass der Brennkraftmaschine B eine vorzugsweise elektronisch ansteuerbare Einspritzanlage mit jeweils einem Kraftstoffeinspritzventil für jeden der Zylinder 1 bis 6 zugeordnet ist. Vorzugsweise ist die Einspritzanlage derart ausgebildet, dass zylinderselektiv Mehrfacheinspritzungen mit im Rahmen des technisch machbaren frei wählbaren Einspritzmengen und Einspritzzeitpunkten ermöglicht sind. Ferner weist die Brennkraftmaschine B einen Abgasturbolader und eine Abgasrückführeinrichtung auf (hier ebenfalls nicht dargestellt) . Zur Steuerung der genannten Komponenten sowie des gesamten Betriebs der Brennkraftmaschine B sowie zur Erfassung der relevanten Betriebsgrößen ist eine ebenfalls nicht dargestellte elektronische Motorsteuerung vorgesehen.
Je nachdem, zu welchem Zeitpunkt und mit welcher Dauer das Zusatzauslassventil Z eines jeweiligen Zylinders betätigt bzw. geöffnet wird, sind unterschiedliche Wirkungen erzielbar. So kann neben der eingangs erwähnten Bremswirkung die Temperatur der aus dem jeweiligen Zylinder strömenden Abgase gegenüber einem Normalbetrieb ohne Betätigung des Zusatzauslassventils Z erhöht werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Zusatzauslassventil Z im Bereich des oberen Totpunkt im Verdichtungstakt geöffnet wird. Weiter kann der Abgasleitung ein Abgas zugeführt werden, welches unverbrannte Bestandteile enthält. Dies kann beispielsweise durch Öffnen des Zusatzauslassventils Z im Verdichtungstakt bzw. vor Beendigung der regulären Verbrennung in dem jeweiligen Zylinder erreicht werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, eine voreingespritzte Kraftstoffmenge durch Öffnen des Zusatzauslassventils Z während des Kompressionstakts wenigstens teilweise in die Abgasleitung zu leiten, wodurch der Abgasreinigungseinheit ein mit unverbrannten Kraftstoffbestandteilen angereichertes Abgas zuführbar ist. Diese können an einem der Abgasreinigungseinheit zugeordneten Oxidations- katalysator unter Wärmefreisetzung oxidiert werden, was die Temperatur des der Abgasreinigungseinheit zugeführten Abgases ebenfalls steigert. Im Fall einer als Partikelfilter ausgebildeten Abgasreinigungseinheit kann dessen Temperatur auf diese Weise angehoben werden und so die Regeneration durch Rußabbrand unterstützt werden. Durch die mittels Betätigung des Zusatzauslassventils Z erreichte Veränderung der Abgastemperatur bzw. Abgaszusammensetzung lassen sich jedoch auch weitere und/oder andere Abgasreinigungseinheiten wie beispielsweise ein Denox-Katalysator regenerieren bzw. betreiben.
Eine Aufheizung beispielsweise eines
Oxidationskatalysators im Abgasstrang im Rahmen eines Regenerationsvorgangs kann auch erreicht werden, indem bei einem oder mehreren Zylindern eine späte Kraftstoffeinspritzung vorgenommen wird. Vorzugsweise wird diese mit einem Spritzbeginn bei etwa 15° bis 25° Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt vorgenommen. Dabei werden unverbrannte bzw. teilverbrannte
Kraftstoffbestandteile in das Abgas durch die geöffneten Auslassventile oder durch das geöffnete Zusatzauslassventil ins Abgas eingebracht, die dann im Oxidationskatalysator unter Wärmefreisetzung nachverbrennen. Dabei kann auch vorgesehen sein bei dem oder den Zylindern auf die Haupteinspritzung von Kraftstoff zu verzichten, so dass der oder die Zylinder keine mechanische Energie abgeben, also geschleppt werden. In diesem Fall findet keine Verbrennung des nacheingespritzten Kraftstoffs statt, da wegen der fehlenden Haupteinspritzung nur eine geringe Druck- und Temperaturerhöhung im Kompressionstakt erfolgt. Der nacheingespritzte Kraftstoff wird vielmehr als Kraftstoffdampf und daher besonders homogen aufbereitet in den Abgastrakt eingebracht. Außerdem ist das jeweilige Zusatzauslassventil Z in diesem Fall thermisch nur gering belastet.
Zur Erläuterung von bevorzugten Betriebsarten wird nachfolgend davon ausgegangen, dass ein
Regenerationsbedarf in Form eines thermischen Rußabbrands für einen Partikelfilter festgestellt wurde. Vorzugsweise erfolgt dies durch Auswertung der Signale nicht näher dargestellter Diagnosemittel durch die elektronische Motorsteuerung. Diese ermittelt den aktuellen Betriebszustand und insbesondere die aktuelle Temperatur des Abgases bzw. des Partikelfilters über dafür geeignete Sensoren und initiiert in Abhängigkeit von diesen Werten die zu treffenden Maßnahmen. Wird beispielsweise durch Auswertung von Kennfelddaten festgestellt, dass lediglich eine vergleichsweise geringe Anhebung der Abgas- bzw. Partikelfiltertemperatur auf einen für den Rußabbrand erforderlichen Wert notwendig ist, so wird von der Motorsteuerung vorzugsweise folgende Betriebsweise der Brennkraftmaschine eingestellt.
Die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern 1 bis 3 der ersten Zylindergruppe 11 wird oder bleibt abgestellt und die Zusatzauslassventile Z der Zylinder 1 bis 3 werden wie in der Figur dargestellt ganz geöffnet. Infolge der geöffneten Zusatzauslassventile Z werden diese Zylinder gebremst, jedoch infolge der fehlenden Kraftstoffzufuhr unbefeuert betrieben. Dabei werden die Einlassventile E und die Auslassventile A unverändert über die Nockenwelle angesteuert und normal betrieben. Falls nötig, wird eine Anpassung des entsprechend der aktuellen Fahrsituation einzustellenden Drehmoments durch Einstellung der Kraftstoffzufuhrmenge zu den Zylindern 4 bis 6 der zweiten Zylindergruppe 12 vorgenommen. Diese werden weiterhin wie bisher befeuert mit ständig geschlossenem Zusatzauslassventil Z betrieben.
Von den Zylindern 1 bis 3 wird in den Kompressionstakten Kompressionsarbeit verrichtet, wodurch eine entsprechende Erhitzung der diesen Zylindern über die Einlassventile E zugeführten Luft erfolgt. Infolge der ständig geöffneten Zusatzauslassventile Z der Zylinder 1 bis 3 gelangt gegenüber dem Normalbetrieb stärker erhitztes Gas in die Abgasleitung und der Partikelfilter wird dadurch aufgeheizt. Vorteilhaft ist es, wenn die Öffnungsweite der Zusatzauslassventile Z einstellbar ist. Durch eine Einstellung der Öffnungsweite in Abhängigkeit von der Abgas- oder Partikelfiltertemperatur kann der Wärmeeintrag durch die geöffneten Zusatzauslassventile Z in den Partikelfilter effektiv eingestellt werden.
Wird von der Motorsteuerung ermittelt, dass diese Aufheizmaßnahme nicht ausreicht um den Partikelfilter auf die Rußabbrandtemperatur aufzuheizen, was hauptsächlich in einem Betriebszustand im unteren Teillastbereich der Fall sein kann, so können folgende Maßnahmen alternativ einzeln oder in Kombination ergriffen werden.
Eine erste bevorzugte Maßnahme besteht darin, die Zylinder 1 bis 3 der ersten Zylindergruppe 11 mit einer geringen, gegenüber dem Normalbetrieb verminderten Kraftstoffmenge zu versorgen. Diese kann so gewählt sein, dass keine Entflammung in den Brennräumen dieser Zylinder stattfindet. Daher gelangt unverbrannter Kraftstoff in die Abgasleitung, der an einem dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator katalytisch oxidiert wird. Durch diese katalytisch unterstützte Nachverbrennung steigt die Abgastemperatur und somit der Wärmeeintrag in den Partikelfilter.
Als weitere Maßnahme kann vorgesehen sein, die Zylinder 1 bis 3 der ersten Zylindergruppe 11 mit einer für eine normale Verbrennung geeigneten Kraftstoffmenge zu versorgen und gleichzeitig die Zusatzauslassventile Z getaktet zu betreiben. Die Taktung erfolgt vorzugsweise derart, dass die Zusatzauslassventile Z lediglich etwa im Bereich von 90° vor dem oberen Totpunkt im Verdichtungstakt bis etwa 90° nach dem oberen Totpunkt geöffnet werden. Vorzugsweise erfolgt die Öffnung im Bereich 30° vor dem oberen Totpunkt bis etwa 90° nach dem oberen Totpunkt und besonders bevorzugt im Bereich im Bereich 30° vor dem oberen Totpunkt bis etwa 60° nach dem oberen Totpunkt. Die entsprechenden Zylinder werden somit befeuert, jedoch gebremst betrieben. In dieser Betriebsart entweichen beim Kompressionstakt über die geöffneten Zusatzauslassventile Z und Zusatzauslasskanäle 10 heiße Verbrennungsgase in die Abgasleitung. Die heißen Verbrennungsabgase tragen Wärmeenergie in die Abgasreinigungseinheit ein, wodurch diese aufgeheizt wird oder deren Abkühlung vermieden wird. Weiter kann ein intermittierender Betrieb der Zusatzauslassventile Z vorgesehen sein, bei welchem diese nicht bei jedem Arbeitsspiel geöffnet sind bzw. betätigt werden, sondern lediglich bei jedem vorgebbaren Vielfachen eines Arbeitsspiels. Weiter kann vorgesehen sein, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Abgas- oder Partikelfiltertemperatur oder dem Lastbereich der Brennkraftmaschine B die Anzahl der solcherart betriebenen Zylinder einzustellen. Dabei können bei erhöhtem Heizbedarf auch alle Zylinder der Brennkraftmaschine B auf diese Art betrieben werden. Vorzugsweise für eine Feineinstellung der Temperatur kann außerdem vorgesehen sein, ein oder gegebenenfalls mehrere Zylinder mit ständig geschlossenem Zusatzauslassventil Z, jedoch mit verminderter oder ganz abgeschalteter Kraftstoffzufuhr zu betreiben.
Die genannte Maßnahmen und Betriebsvarianten einer Brennkraftmaschine B mit Betätigung eines Zusatzauslassventils Z eines Zylinders 1 bis 6 erweisen sich insbesondere im Teillastbereich als vorteilhaft, da hier das Abgas ohne Zusatzmaßnahmen eine vergleichsweise niedrige Temperatur aufweist und somit eine Regeneration mit erhöhtem Wärmebedarf nicht ermöglicht ist. Die Maßnahmen können jedoch auch mit Vorteil angewendet werden, wenn die Brennkraftmaschine B bei oder nahe an der Volllast betrieben wird. Zur Vermeidung einer thermischen Überbelastung kann hierbei vorgesehen sein, nur bei einen oder wenigen Zylindern das Zusatzauslassventil zu betätigen. Dabei können diese Zylinder gegebenenfalls mit verminderter oder ganz abgeschalteter Kraftstoffzufuhr zu betrieben werden bzw. geschleppt werden. Die restlichen Zylinder werden dann zur Aufrechterhaltung der Brennkraftmaschinenleistung mit ständig geschlossenem Zusatzauslassventil unter hoher Last betrieben. Als zusätzliche Maßnahme kann vorgesehen sein, geeignete Maßnahmen zur Drehzahlveränderung, insbesondere zur Drehzahlabsenkung des Abgasturboladers zu ergreifen. Je nach Ausführungsform des Turboladers kommen unterschiedliche Maßnahmen in Betracht. Bei einem Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG-Lader) ist es vorteilhaft, eine Veränderung der Schaufelstellung vorzunehmen. Bei einem als Wastegate-Lader mit veränderlicher Wastegate-Öffnung ausgeführten Turbolader ist es vorteilhaft, eine Veränderung der Wastegate- Öffnung vorzunehmen.
Als weitere Maßnahme kann vorgesehen sein, eine Veränderung der Abgasrückführmenge im Sinne einer abgastemperatursteigernden Wirkung vorzunehmen. Hierfür ist beispielsweise ein verstellbares Abgasrückführventil vorgesehen, das von der Motorsteuerung entsprechend angesteuert wird. Vorzugsweise wird das Abgasrückführventil weiter geöffnet. Auf diese Weise lässt sich sowohl die Abgastemperatur als auch der Sauerstoffgehalt des Abgases beeinflussen.
Als weitere Maßnahme kann vorgesehen sein, eine Veränderung der Kraftstoffeinspritzparameter vorzunehmen. Durch diese Maßnahme kann der Wärmeeintrag in die Abgasreinigungseinheit zusätzlich verstärkt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, den Zeitpunkt, die Menge und/oder der Druck einer Kraftstoffeinspritzung gegenüber dem Normalbetrieb zu verändern. Insbesondere kann eine Verschiebung des Spritzbeginns einer Hauptkraftstoffeinspritzung zweckmäßig sein. Ebenfalls vorteilhaft ist die Durchführung einer Nacheinspritzung. Diese kann gegebenenfalls so durchgeführt werden, dass unverbrannte Kraftstoffbestandteile der Abgasreinigungseinheit zugeführt werden. Durch katalytische Nachverbrennung kann auf diese Weise die Abgastemperatur sehr wirkungsvoll erhöht werden. Ferner kann Gehalt an freiem Sauerstoff im Abgas gegebenenfalls bis hin zu einer reduzierenden Abgaszusammensetzung vermindert werden. Über den Gehalt des freien Sauerstoffs im Abgas lässt sich ferner die Rußabbrandgeschwindigkeit beeinflussen und somit eine übermäßige Wärmefreisetzung beim Rußabbrand im Partikelfilter vermeiden.
Insbesondere bei einem Kraftfahrzeug mit einer Ansaugluftvorwärmung kann als weitere Maßnahme vorgesehen sein, diese bei einem Regenerationsbetrieb einzuschalten. Insbesondere das Einschalten einer elektrischen Heizung im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine B ist vorteilhaft. Zum erhöht sich infolge des zusätzlichen Leistungsbedarfs die von der Brennkraftmaschine B abgegebene Leistung, zum anderen verursacht die angewärmte Ansaugluft unmittelbar einen Temperaturanstieg des Abgases.
Vorteilhaft ist es, wenn die genannten Maßnahmen vorgegebenen Kennfeldbereichen im Last-/Drehzahl-Kennfeld der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, wobei die Zuordnung im Motorsteuergerät abgespeichert sein kann. Vorzugsweise kommt hierfür ein Teillastbereich im Kennfeld in Frage. Ebenfalls vorteilhaft ist es, die genannten Maßnahmen in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases und/oder der Abgasreinigungseinheit oder in Abhängigkeit von der Differenz dieser Temperaturen von vorgegebenen Temperatursollwerten zu ergreifen, wozu beispielsweise eine Zuordnungstabelle vorgesehen sein kann.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben es, gegebenenfalls eine Regeneration eines Partikelfilters bei Stillstand des Fahrzeugs vorzunehmen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich aufgrund anhaltend schlechter Regenerationsbedingungen im Fahrbetrieb keine oder keine ausreichende Regeneration durchführen lässt. In diesem Fall kann beispielsweise auf Veranlassung einer On-Board-Diagnose dazu aufgefordert werden, die Brennkraftmaschine in Fahrpausen in einem Regenerationsbetrieb mit den erläuterten erfindungsgemäßen Maßnahmen zu betreiben. Zweckmäßig ist es dabei, die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei einer erhöhten Leerlaufdrehzahl zu ergreifen.

Claims

Patentansprüche
Mehrzylindrige Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einer den Zylindern der Brennkraftmaschine (B) zugeordneten Abgasleitung, wobei den Zylindern (1 - 6) jeweils ein dem Gaswechsel dienendes Gaseinlassventil (E) zum Einlassen von Verbrennungsluft in den Brennraum des Zylinders hinein und ein dem Gaswechsel dienendes Gasauslassventil (A) zum Auslassen von Abgasen aus dem Brennraum in die Abgasleitung hinein zugeordnet ist, und wenigstens einer der Zylinder (1 - 6) der Brennkraftmaschine (B) ein Zusatzauslassventil (Z) aufweist, durch welches in geöffnetem Zustand eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Brennraum und der Abgasleitung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasleitung eine Abgasreinigungseinheit angeordnet ist, wobei in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb zur Regeneration der Abgasreinigungseinheit durch Betätigung des Zusatzauslassventils (Z) wenigstens eines Zylinders (1) eine gegenüber dem Normalbetrieb veränderte, die Regeneration der Abgasreinigungseinheit unterstützende Abgaszusammensetzung und/oder Abgastemperatur einstellbar ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder mit Betätigung des Zusatzauslassventils (Z) mit einer gegenüber dem Betrieb ohne Betätigung des Zusatzauslassventils (Z) verminderten Kraftstoffzufuhr betreibbar ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Zylinder mit Zusatzauslassventil (Z) das Zusatzauslassventil (Z) derart getaktet betätigbar ist, dass das Zusatzauslassventil (Z) bei einer Vielzahl von Arbeitsspielen jeweils im Bereich des oberen Totpunkts im Verdichtungstakt geöffnet ist und sonst geschlossen ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus wenigstens zwei vorzugsweise benachbarten Zylindern mit Zusatzauslassventil gebildete Zylindergruppe (11) vorgesehen ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens zwei vorzugsweise benachbarten Zylindern mit Zusatzauslassventil (Z) eine Betätigung des Zusatzauslassventils (Z) vorgesehen ist .
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Zylinder mit Zusatzauslassventil vorgesehen sind und die Anzahl der Zylinder mit Betätigung des Zusatzauslassventils (Z) variabel, insbesondere in Abhängigkeit von der Abgastemperatur einstellbar ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Zylinder mit Zusatzauslassventil (Z) ein Betrieb mit geschlossenem Zusatzauslassventil (Z) und mit gegenüber dem Normalbetrieb verminderter Kraftstoffzufuhr ermöglicht ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerationsbetrieb mit Betätigung des Zusatzauslassventil (Z) wenigstens eines Zylinders (1) in einem Betriebsbereich verminderter Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine (B) einstellbar ist.
9. Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb eine Beeinflussung des Ladedrucks ermöglicht ist.
10. Brennkraftmaschine mit einer verstellbaren Abgasrückführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb eine Beeinflussung der Abgasrückführmenge ermöglicht ist .
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerationsbetrieb bei stillstehendem Fahrzeug vorgesehen ist.
12. Verfahren zum Betreiben einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einer den Zylindern der Brennkraftmaschine (B) zugeordneten Abgasleitung, wobei den Zylindern (1 - 6) jeweils ein dem Gaswechsel dienendes Gaseinlassventil (E) zum Einlassen von Verbrennungsluft in den Brennraum des Zylinders hinein und ein dem Gaswechsel dienendes Gasauslassventil (A) zum Auslassen von Abgasen aus dem Brennraum in die Abgasleitung hinein zugeordnet ist, und wenigstens einer der Zylinder (1 - 6) der Brennkraftmaschine (B) ein Zusatzauslassventil (Z) aufweist, durch welches in geöffnetem Zustand eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Brennraum und der Abgasleitung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit einem Regenerationsbetrieb zur Regeneration einer in der Abgasleitung angeordneten Abgasreinigungseinheit das Zusatzauslassventil (Z) wenigstens eines Zylinders wenigstens zeitweise geöffnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder mit wenigstens zeit- weise geöffnetem Zusatzauslassventil (Z) und mit einer gegenüber dem Normalbetrieb verminderten Kraftstoffzufuhr betrieben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzauslassventil (Z) wenigstens eines Zylinders während einer Vielzahl von Arbeitsspielen des Zylinders im Bereich des oberen Totpunkts im Verdichtungstakt offen gehalten wird und sonst geschlossen gehalten wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzauslassventil (Z) wenigstens eines Zylinders während einer Vielzahl von Arbeitsspielen des Zylinders ständig offen gehalten wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder der Brennkraftmaschine (B) mit gegenüber dem Normalbetrieb verminderter Kraftstoffzufuhr betrieben wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei vorzugsweise benachbarte Zylinder mit Zusatzauslassventil (Z) vorgesehen sind, deren Zusatzauslassventile (Z) synchron betätigt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Zylinder mit Zusatzauslassventil (Z) vorgesehen sind und die Anzahl der Zylinder mit wenigstens zeitweise geöffnetem Zusatzauslassventil (Z) in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinenlast eingestellt wird.
19. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Regenerationsbetrieb ein verminderter Ladedruck eingestellt wird.
20. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer verstellbaren Abgasrückführeinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Regenerationsbetrieb eine erhöhte Abgasrückführmenge eingestellt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerationsbetrieb bei Fahrzeugstillstand durchgeführt wird.
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