EP4673643A1 - Verfahren zum steuern einer verbrennungskraftmaschine, steuereinrichtung, verbrennungskraftmaschine und kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum steuern einer verbrennungskraftmaschine, steuereinrichtung, verbrennungskraftmaschine und kraftfahrzeug

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Publication number
EP4673643A1
EP4673643A1 EP24704767.3A EP24704767A EP4673643A1 EP 4673643 A1 EP4673643 A1 EP 4673643A1 EP 24704767 A EP24704767 A EP 24704767A EP 4673643 A1 EP4673643 A1 EP 4673643A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
predetermined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24704767.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Mueller
Stefan Graf
Sebastian Mai
Christian Moeller
Stephan Ramatschi
Carsten Marx
Andreas Witt
Johannes Geiger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP4673643A1 publication Critical patent/EP4673643A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0269—Controlling the valves to perform a Miller-Atkinson cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
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    • F02D41/0225—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling an internal combustion engine, a control device which is configured to carry out the method or to control the internal combustion engine, as well as an internal combustion engine having the control device and a motor vehicle having such an internal combustion engine.
  • the Miller cycle is already used in today's internal combustion engines when the speed and load of the internal combustion engine as well as the charge air pressure allow the use of the Miller cycle or do not conflict with it.
  • such early use of the Miller cycle leads to increased component loads on components, in particular charge air compressors, of the internal combustion engine, even if the exhaust gas temperature would still be uncritical without the Miller exhaust gas cooling effect.
  • the object of the invention is to operate an internal combustion engine particularly efficiently and with low emissions.
  • the invention proposes a control device, for example an engine control unit, for an internal combustion engine, wherein the control device is configured to carry out the method or to control the internal combustion engine according to the method.
  • a control device for example an engine control unit, for an internal combustion engine, wherein the control device is configured to carry out the method or to control the internal combustion engine according to the method.
  • an internal combustion engine unit is also proposed which has the internal combustion engine and the control device.
  • the control device and the internal combustion engine are or can be coupled to one another in such a way that control signals provided by the control device result in an action of the internal combustion engine.
  • the invention further proposes a motor vehicle which has the internal combustion engine of the internal combustion engine unit as a drive machine.
  • the internal combustion engine When the internal combustion engine is installed as intended, it forms a component of the motor vehicle, wherein a crankshaft of the internal combustion engine and a wheel of the motor vehicle are or can be coupled to one another mechanically via one or more transmissions for transmitting power/torque.
  • the internal combustion engine forms a drive element for an electric generator that is or can be coupled to an electric drive machine, wherein a rotor of the electric drive machine is or can be coupled directly or via one or more gears to the wheel for transmitting power/torque.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle that is propelled purely by an internal combustion engine or a motor vehicle that is propelled by hybrid electrics.
  • the method according to the invention for controlling the internal combustion engine can be a computer-implemented method.
  • the control device is configured to carry out the method.
  • the invention proposes The invention then proposes a computer program which, when its program instructions are executed by the control device, causes the control device to carry out the method and, as a result, to provide control signals for the internal combustion engine.
  • the invention also proposes a computer-readable storage medium on which the computer program is/is stored.
  • the internal combustion engine is designed as a four-stroke reciprocating piston engine and has a crankshaft as well as a combustion chamber and an intake valve associated with the combustion chamber.
  • the internal combustion engine also has a charge air compressor for pre-compressing charge air for the internal combustion engine.
  • the charge air compressor has a charge air compressor unit.
  • the charge air compressor unit is in particular an exhaust gas turbocharger or a compressor that can be driven mechanically by means of the crankshaft and/or electrically; combinations of two or more charge air compressors - in particular of different types - are conceivable.
  • Other components required for a functional internal combustion engine as well as possible designs - in particular with two or more combustion chambers, each combustion chamber with two or more intake valves, etc.
  • an intake valve train of the internal combustion engine is controlled in such a way that, during a charging cycle that occurs every two full revolutions of the crankshaft, the intake valve is completely set to a closed position of the intake valve depending on a currently active operating mode of the internal combustion engine at different crankshaft angles that the crankshaft passes through in the intended working direction of rotation.
  • the intake valve drive can, for example, have a camshaft and/or a valve-specific linear drive.
  • the intake valve drive is designed to adjust the control times of the intake valve, i.e. to set an intake valve spread angle (described here in relation to a top dead center position of the crankshaft).
  • the intake valve is actuated by means of the intake valve drive in such a way that, during a charging stroke of the internal combustion engine, the closing of the intake valve is completely completed at a first crankshaft angle KW1 (measured from the top dead center position of the crankshaft in the working direction of rotation) at a bottom dead center position of the crankshaft.
  • the adjustment of the intake valve in its closed position is completely completed at the bottom dead center position, i.e. closer to the bottom dead center position than in the other two operating modes.
  • the intake valve is actuated by means of the intake valve drive in such a way that, during the charging stroke, the closing of the intake valve is completely completed at a second crankshaft angle KW2 (measured from the top dead center position of the crankshaft in the working direction of rotation).
  • the second crankshaft angle KW2 is smaller than the first crankshaft angle KW1; the adjustment of the intake valve to its closed position is fully completed closer to the top dead center position (i.e. earlier) than in the first operating mode.
  • the intake valve is actuated by means of the intake valve train in such a way that during the charging stroke the closing of the intake valve is fully completed at a third crankshaft angle KW3 (measured from the top dead center position of the crankshaft in the working direction of rotation).
  • the third crankshaft angle KW3 is smaller than the second crankshaft angle KW2; the adjustment of the intake valve to its closed position is therefore fully completed even closer to the top dead center position (i.e. even earlier) than in the second operating mode.
  • the respective crankshaft angle KW1, KW2, KW3 is in particular an angle value that comes from a crankshaft angle range [KW1], [KW2], [KW3] associated with the corresponding operating mode. All angle values of the first crankshaft angle range [KW1] are greater than all angle values of the second and third crankshaft angle ranges [KW2], [KW3], whereby all angles of the second crankshaft angle angle range [KW2] are greater than all angle values of the third crankshaft angle range [KW3];
  • closing of the intake valve is completely completed in the first operating mode at the first crankshaft angle KW1 originating from the first crankshaft angle range [KW1], in the second operating mode at the second crankshaft angle KW2 originating from the second crankshaft angle range [KW2] and in the third operating mode at the third crankshaft angle KW3 originating from the third crankshaft angle range [KW3].
  • the internal combustion engine is further controlled such that it is operated in the first operating mode if or as long as a first operating criterion is met.
  • the first operating criterion can be met, for example, if the charge air that flows into the combustion chamber during the charging stroke has a charge air pressure whose value comes from a first predetermined charge air pressure value range that includes values from zero up to a first predetermined limit charge air pressure value inclusive. Accordingly, the internal combustion engine is operated, for example, in the first operating mode if or as long as the charge air is compressed by the charge air compressor up to a maximum of the first predetermined limit charge air pressure.
  • the current charge air pressure is therefore determined, and if its value is within the first predetermined charge air pressure value range, the internal combustion engine continues to be operated in the first operating mode - since the first sub-criterion relating to the charge air pressure is met.
  • the first specified limit charge air pressure characterizes, for example, a charge air pressure at which the greatest possible torque is provided to the internal combustion engine, for which the internal combustion engine is intended. This means that the internal combustion engine is operated in accordance with the method in the first operating mode in which the intake valve is fully closed at the first crankshaft angle KW1 until the internal combustion engine provides the greatest possible torque. This means that the full torque can be made available to the motor vehicle particularly quickly.
  • the first operating criterion can be met, for example, if the current crankshaft speed has a value that comes from a first predetermined speed value range, which includes values from zero, in particular from an idle speed value, up to a first predetermined limit speed value inclusive. It is therefore determined at which speed the crankshaft of the internal combustion engine is currently rotating. If the corresponding speed value is within the first predetermined speed value range, the internal combustion engine continues to operate in the first operating mode, since the first sub-criterion relating to the crankshaft speed is met.
  • a first predetermined speed value range which includes values from zero, in particular from an idle speed value, up to a first predetermined limit speed value inclusive. It is therefore determined at which speed the crankshaft of the internal combustion engine is currently rotating. If the corresponding speed value is within the first predetermined speed value range, the internal combustion engine continues to operate in the first operating mode, since the first sub-criterion relating to the crankshaft speed is met.
  • the first operating criterion can also be met if a current load of the internal combustion engine has a value that comes from a first predetermined load value range, which includes values from zero up to and including a first predetermined limit load value.
  • the internal combustion engine will therefore continue to operate in the first operating mode if the sub-criterion relating to the load is met. For this purpose, the current load is determined. If the corresponding load value is within the first predetermined load value range, the first sub-criterion relating to the load is met.
  • the first operating criterion can also be met if a current gear ratio of a gear ratio change transmission coupled to the internal combustion engine has a value that comes from a first predetermined gear ratio value range, which includes values from zero up to a first predetermined limit gear ratio value inclusive.
  • the currently engaged and/or engaged gear ratio is therefore determined, and if the corresponding gear ratio value is within the first predetermined gear ratio value range, the first sub-criterion relating to the gear ratio is met, which is why the internal combustion engine continues to operate in the first operating mode.
  • the first operating criterion can be met if a current driving speed of a motor vehicle that has the internal combustion engine as a drive machine has a value that comes from a first predetermined speed value range that includes values from zero up to a first predetermined limit speed value inclusive. It is therefore determined how fast the motor vehicle is currently traveling. If the corresponding speed value is within the first predetermined speed value range, the internal combustion engine is further the first operating mode because the first sub-criterion concerning the driving speed is met.
  • the first operating criterion can be met if a current operating time in which the internal combustion engine was last operated continuously in the first operating mode has a value that comes from a first predetermined time value range that includes values from zero up to and including a first predetermined limit operating time value. In other words, it is determined how long the internal combustion engine was last operated continuously in the first operating mode. If this time is within the first predetermined time value range, the first sub-criterion relating to the operating time is met and the internal combustion engine continues to be operated in the first operating mode.
  • the first operating criterion can also be met if an exhaust gas temperature is determined at an exhaust tract point of the internal combustion engine, the value of which comes from a first predetermined exhaust gas temperature value range, which includes values from zero up to a first predetermined limit exhaust gas temperature value inclusive.
  • the internal combustion engine is therefore continued to be operated in the first operating mode if the first sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is met.
  • the current exhaust gas temperature is determined at the corresponding exhaust tract point. If the corresponding exhaust gas temperature value is within the first predetermined exhaust gas temperature value range, the first sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is met.
  • One, some or all of the values described herein can be modeled in particular, for example by means of the control device of the internal combustion engine and/or by means of another control device (for example a transmission control unit, etc.). Alternatively or additionally, one, some or all of said values can be measured, for example by means of a suitably configured and arranged sensor.
  • the exhaust gas temperature value can be determined by modeling the exhaust gas temperature prevailing at the exhaust tract location or the corresponding exhaust gas temperature value, for example by means of the control device of the internal combustion engine.
  • the exhaust gas temperature value can be determined by measuring the exhaust gas temperature directly at the corresponding exhaust tract location, for example by means of a temperature sensor. This applies analogously to the other values that are determined for the method or an embodiment thereof. Measuring and modeling the the same value to be determined is possible, for example for reasons of redundancy or operational safety, for plausibility checks, etc.
  • two or more of the aforementioned first sub-criteria must be met in order for the first operating criterion to be considered fulfilled and for the internal combustion engine to be operated in the first operating mode.
  • the internal combustion engine is switched from the first to the second operating mode, in which the intake valve is set completely to the closed position at the second crankshaft angle KW2.
  • the second operating criterion can be met, for example, if the charge air has a charge air pressure whose value comes from a second predetermined charge air pressure value range, which includes values from the first predetermined limit charge air pressure value exclusively up to a second predetermined limit charge air pressure value inclusive. The current charge air pressure is therefore determined, and if its value is within the second predetermined charge air pressure value range and consequently outside the first predetermined charge air pressure value range, the internal combustion engine is switched to the second operating mode - the second sub-criterion relating to the charge air pressure is met.
  • the second operating criterion can be met if the current crankshaft speed of the internal combustion engine has a value that comes from a second predetermined speed value range, which includes values from the first predetermined limit speed value exclusively up to a second predetermined limit speed value inclusive. It is therefore determined at which speed the crankshaft of the internal combustion engine is currently rotating. If the corresponding speed value is within the second predetermined speed value range and consequently outside the first predetermined speed value range, the internal combustion engine is switched to the second operating mode because the second sub-criterion relating to the crankshaft speed is met.
  • the second operating criterion can also be met if the current load of the internal combustion engine has a value that comes from a second predetermined load value range, which includes values from the first predetermined limit load value exclusively up to a second predetermined limit load value inclusive.
  • the combustion The engine is therefore switched to the second operating mode if the second sub-criterion relating to the load is met.
  • the current load is determined. If the corresponding load value is within the second specified load value range and therefore outside the first specified load value range, the second sub-criterion relating to the load is met.
  • the second operating criterion can be met if the current gear ratio of the gear ratio change transmission has a value that comes from a second predetermined gear ratio value range, which includes values from the first predetermined limit gear ratio value exclusively up to a second predetermined limit gear ratio value inclusive.
  • the currently engaged and/or engaged gear ratio is therefore determined, and if the corresponding gear ratio value is within the second predetermined gear ratio value range and thus outside the first predetermined gear ratio value range, the second sub-criterion relating to the gear ratio is met, which is why the internal combustion engine is switched to the second operating mode.
  • the second operating criterion is met if the current driving speed of the motor vehicle has a value that comes from a second predetermined speed value range, which includes values from the first predetermined limit speed value exclusively up to a second predetermined limit speed value inclusive. It is therefore determined how fast the motor vehicle is currently driving. If the corresponding speed value is within the second predetermined speed value range - and therefore outside the first predetermined speed value range - the internal combustion engine is switched to the second operating mode because the second sub-criterion relating to the driving speed is met.
  • the second operating criterion can be met if a current operating time in which the internal combustion engine was last operated continuously in the first operating mode has a value that comes from a second predefined time value range that includes values from the first predefined limit operating time value exclusively up to a second predefined limit operating time value inclusive. In other words, it is determined how long the internal combustion engine was last operated continuously in the first operating mode. If this time is within the second predetermined time value range, that is, outside the first predetermined time value range, the second sub-criterion relating to the operating time is met and the internal combustion engine is switched to the second operating mode.
  • the second operating criterion can be met if an exhaust gas temperature is determined at an exhaust tract point of the internal combustion engine, the value of which comes from a second predetermined exhaust gas temperature value range, which includes values from the first predetermined limit exhaust gas temperature value exclusively up to a second predetermined limit exhaust gas temperature value inclusive.
  • the internal combustion engine is therefore switched to the second operating mode if the second sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is met.
  • the current exhaust gas temperature is determined at the corresponding exhaust tract point. If the corresponding exhaust gas temperature value is within the second predetermined exhaust gas temperature value range and therefore outside the first predetermined exhaust gas temperature value range, the second sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is met.
  • two or more of the aforementioned second sub-criteria must be present in order for the second operating criterion to be assumed to be fulfilled and for the internal combustion engine to be switched to the second operating mode or operated in the second operating mode.
  • the method provides in particular that the internal combustion engine is switched to the second operating mode as early as possible, in which it is operated according to a Miller cycle of the first Miller intensity.
  • the exhaust gas temperature is advantageously reduced particularly early.
  • the Miller combustion process lowers the effective compression ratio by initially expanding and then compressing a portion of the charge air in the combustion chamber - due to the premature closing of the intake valve.
  • the effective compression ratio thus reduced results in a lower tendency to knock.
  • This allows earlier ignition angles to be set. The earlier the fuel-air mixture is ignited in the combustion chamber, the earlier the combustion starts and the more advanced the combustion is at the time the exhaust valve opens. This results in a lower exhaust gas temperature.
  • the components interacting with the exhaust gas - for example a turbine of the charge air compressor driven by the exhaust gas, an exhaust gas aftertreatment device, etc. - come into contact with particularly cold exhaust gas, which can lead to undesirably high temperatures, in particular the reaching of the pre- given temperature limits, are effectively avoided.
  • switching from the first to the second operating mode is torque-neutral. This means that the intake valve spread angle and the charge air pressure are adjusted while maintaining the current torque. This means that the vehicle's occupants do not notice the change in operating mode.
  • a third operating criterion which is specified in particular to protect components of the internal combustion engine or its peripheral components and/or assemblies that come into contact with the exhaust gas and/or the charge air, is the internal combustion engine switched from the second to the third operating mode, in which the inlet valve is set completely to the closed position at the third crankshaft angle KW3.
  • the internal combustion engine is only operated in the third operating mode as long as the third operating criterion is met.
  • the third operating criterion can be met, for example, if the charge air has a charge air pressure whose value comes from a third specified charge air pressure value range, which includes values from the second specified limit charge air pressure value exclusively and higher charge air pressure values.
  • the current charge air pressure is therefore determined, and if its value is within the third specified charge air pressure value range and consequently neither in the first nor in the second specified charge air pressure value range, the internal combustion engine is switched to the third operating mode - since the third sub-criterion relating to the charge air pressure is met.
  • the third operating criterion can be met if the current crankshaft speed of the internal combustion engine has a value that comes from a third predetermined speed value range, which includes values from the second predetermined limit speed value exclusively and higher speed values. It is therefore determined at which speed the crankshaft of the internal combustion engine is currently rotating. If the corresponding speed value is within the third predetermined speed value range and consequently neither in the first nor in the second predetermined speed value range, the internal combustion engine is switched to the third operating mode because the third sub-criterion relating to the crankshaft speed is met.
  • the third operating criterion can also be met if the current load of the internal combustion engine has a value that comes from a third predetermined load value range that excludes values from the second first predetermined limit load value. lent and higher load values.
  • the internal combustion engine is therefore switched to the third operating mode if the third sub-criterion relating to the load is met.
  • the current load is determined. If the corresponding load value is within the third specified load value range, i.e. neither in the first nor in the second specified load value range, the third sub-criterion relating to the load is met.
  • the third operating criterion can be met if the current gear ratio of the gear ratio change gear has a value that comes from a third predefined gear ratio value range that includes values from the second predefined gear ratio value range exclusively and higher gear ratio values.
  • the currently engaged and/or engaged gear ratio is therefore determined, and if the corresponding gear ratio value is within the third predefined gear ratio value range - outside the first and second predefined gear ratio value range - the third sub-criterion relating to the gear ratio is met, which is why the internal combustion engine is switched to the third operating mode.
  • the third operating criterion is met if the current driving speed of the motor vehicle has a value that comes from a third predefined speed value range, which includes values from the second predefined limit speed value exclusively and higher speed values. It is therefore determined how fast the motor vehicle is currently driving. If the corresponding speed value is within the third predefined speed value range - thus neither in the first nor in the second predefined speed value range - the internal combustion engine is switched to the third operating mode because the third sub-criterion relating to the driving speed is met.
  • the third operating criterion can also be met if a current uninterrupted operating time in which the internal combustion engine was last operated uninterruptedly in the second operating mode has a value that comes from a third predetermined time value range that includes values from the second predetermined limit operating time value exclusively and higher operating time values. In other words, it is determined how long the internal combustion engine was last operated uninterruptedly in the second operating mode. If this time is within the third predetermined time value range, i.e. outside the first predetermined time value range, this is the operating time relevant second sub-criterion is met and the internal combustion engine is switched to the second operating mode.
  • the third operating criterion can be met if an exhaust gas temperature is determined at an exhaust tract point of the internal combustion engine, the value of which comes from a third predetermined exhaust gas temperature value range, which exclusively includes values from a second predetermined limit exhaust gas temperature value and higher exhaust gas temperature values.
  • the internal combustion engine is therefore switched to the third operating mode if the third sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is met.
  • the current exhaust gas temperature is determined at the corresponding exhaust tract point. If the corresponding exhaust gas temperature value is within the third predetermined exhaust gas temperature value range and therefore outside the first and outside the second predetermined exhaust gas temperature value range, the third sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is met.
  • the aforementioned third sub-criteria must be present in order for the third operating criterion to be assumed to be fulfilled and for the internal combustion engine to be switched to the third operating mode or operated in the third operating mode. It can also be provided that the internal combustion engine is operated in the second operating mode as long as the third operating criterion is fulfilled.
  • the values of the second predetermined charge air pressure value range are all greater than the largest value of the first predetermined charge air pressure value range
  • the values of the second predetermined speed value range are all greater than the largest value of the first predetermined speed value range
  • the values of the second predetermined load value range are all greater than the largest value of the first predetermined load value range
  • the values of the second predetermined gear ratio value range are all greater than the largest value of the first predetermined gear ratio value range
  • the values of the second predetermined speed value range are all greater than the largest value of the first predetermined speed value range
  • the values of the second predetermined time value range are all greater than the largest value of the first predetermined time value range and/or the values of the second predetermined exhaust gas temperature value range are all greater than the largest value of the first predetermined exhaust gas temperature value range.
  • the internal combustion engine is operated according to a Miller cycle of second Miller intensity, whereby the first Miller intensity of the second operating mode is lower than the second Miller intensity of the third operating mode.
  • the charge air compressor in the third operating mode must provide a higher charge air pressure, which places a greater load on the charge air compressor than in the second operating mode.
  • this is accepted in order to reduce the exhaust gas temperature in the third operating mode sufficiently to maintain or not exceed a maximum permissible exhaust gas temperature at which the intended function of the corresponding component is still guaranteed. This means that the maximum permissible exhaust gas temperature must be strictly adhered to when the internal combustion engine is operating for component protection reasons so that the corresponding component is not damaged.
  • the sub-criteria exclude each other. In other words, either the first sub-criterion is present, or the second sub-criterion is present, or the third sub-criterion is present. This is because the specified value ranges do not overlap.
  • the method in particular provides that the operating modes do not overlap one another.
  • the first operating mode is active when neither the second nor the third operating mode is active.
  • the second operating mode is active when neither the first nor the third operating mode is active.
  • the third operating mode is active when neither the first nor the second operating mode is active.
  • the method further in particular provides that when the third operating mode is active, the system switches from the third to the second operating mode as soon as possible.
  • the third operating mode is only used to lower the exhaust gas temperature until the exhaust gas temperature is again lower than the limit exhaust gas temperature.
  • the system switches from the third to the second operating mode when the exhaust gas temperature is again lower than the limit exhaust gas temperature or falls below the limit exhaust gas temperature.
  • a downshift limit temperature is specified which is lower than the limit exhaust gas temperature and which comes into effect when switching from the third to the second operating mode instead of the limit exhaust gas temperature. This prevents jumping back and forth between the second and third operating modes. Only if the conditions for operating the internal combustion engine in the second operating mode are not yet or no longer present, the internal combustion engine is switched to the first operating mode according to the method, for example, if the charge air pressure falls below the limit charge air pressure and/or a crankshaft speed and/or a load of the internal combustion engine prevent the use of the Miller cycle.
  • At least one intermediate operating mode is conceivable for the operation of the internal combustion engine.
  • the intake valve can close later in a first intermediate operating mode than in the second, but earlier than in the first operating mode.
  • a second intermediate operating mode is conceivable in which the intake valve closes later than in the third, but earlier than in the second operating mode.
  • two or more different first or second intermediate operating modes can be provided between the first operating mode and the second operating mode and/or between the second operating mode and the third operating mode. This enables the Miller intensity to be adjusted in a particularly finely graduated manner.
  • the method can be transferred to the intermediate operating mode(s).
  • first operating criterion or another/further first operating criterion, possibly with further and/or different first sub-criteria
  • second operating criterion or another/further second operating criterion, if necessary with further and/or other second sub-criteria
  • enrichment of the fuel-air mixture (A ⁇ 1) to cool the exhaust gas is avoided, as this leads to increased pollutant emissions from the internal combustion engine and to a low conversion rate of a catalyst connected to the internal combustion engine on the exhaust side.
  • the thermal load on the components interacting with the exhaust gas does not exceed a permissible limit load due to the third operating state.
  • Current legal requirements which stipulate low limit values for pollutant emissions over the entire operating range of the internal combustion engine, are met.
  • higher driving performance is possible with the motor vehicle that has the internal combustion engine as the drive machine. Due to the variably controllable intake spread, higher performance can be achieved in the first and second operating modes than in the third operating mode.
  • first crankshaft angle KW1 or the first crankshaft angle range [KW1] and the second crankshaft angle KW2 or the second crankshaft angle range [KW2] are spaced apart from one another by a first angular distance which is in particular more than 10° or more than 30°.
  • second crankshaft angle KW2 and the third crankshaft angle KW3 or the second crankshaft angle range [KW2] and the third crankshaft angle range [KW3] are spaced apart from one another by a second angular distance which is in particular more than 5°.
  • the first angular distance over which the crankshaft angles KW1, KW2 or the crankshaft angle ranges [KW1], [KW2] are spaced apart from one another is greater than the second angular distance over which the crankshaft angles KW2, KW3 or the crankshaft angle ranges [KW2], [KW3] are spaced apart from one another.
  • switching between the first and second operating modes and/or switching between the second and third operating modes is carried out continuously. This ensures that the operating modes of the internal combustion engine are switched over particularly gently. Alternatively or additionally, switching between the first and second operating modes and/or switching between the second and third operating modes can take place in discrete steps.
  • determining the exhaust gas temperature comprises determining a first exhaust gas temperature at a first exhaust gas tract location.
  • the first exhaust gas tract location is assigned to a turbine of an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine, in particular arranged in/on an inflow region of the turbine through which the exhaust gas flows during operation of the internal combustion engine in order to drive the turbine impeller of the turbine.
  • determining the exhaust gas temperature comprises determining a second exhaust gas temperature at a second exhaust gas tract location, which is assigned to an inflow side of an exhaust gas aftertreatment device, for example a catalyst, of the internal combustion engine.
  • the second exhaust gas tract location is arranged in particular in/on an inflow channel section of the exhaust gas aftertreatment device through which the exhaust gas flows during operation of the internal combustion engine.
  • determining the exhaust gas temperature includes determining a third exhaust gas temperature at a third exhaust tract location.
  • the third exhaust tract location is assigned to an aftertreatment chamber of the exhaust gas aftertreatment device through which the exhaust gas flows, for example a conversion chamber of the catalyst, for example arranged in the aftertreatment chamber.
  • the respective exhaust gas temperature can be measured, for example by means of appropriately set up temperature sensors.
  • one or more of the exhaust gas temperatures can be modeled, for example by means of the control device.
  • the first sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is deemed to be met if the value of the first exhaust gas temperature comes from the first exhaust gas temperature value range and/or if the value of the second exhaust gas temperature comes from the first exhaust gas temperature value range and/or if the value of the third exhaust gas temperature comes from the first exhaust gas temperature value range.
  • an individual first exhaust gas temperature value range is provided for the respective exhaust gas tract point. This means that, for example, a first exhaust gas temperature value range assigned to the first exhaust gas tract point can contain different exhaust gas temperature values than a first exhaust gas temperature value range assigned to the second exhaust gas tract point.
  • the second sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is deemed to be met if the value of the first exhaust gas temperature comes from the second exhaust gas temperature value range and/or if the value of the second exhaust gas temperature comes from the second exhaust gas temperature value range and/or if the value of the third exhaust gas temperature comes from the second exhaust gas temperature value range.
  • an individual first and/or an individual second exhaust gas temperature value range is/are provided for the respective exhaust gas tract point. This means that, for example, a first/second exhaust gas temperature value range assigned to the first exhaust tract location can contain different exhaust gas temperature values than a first/second exhaust gas temperature value range assigned to the second exhaust tract location. This applies analogously to the other exhaust tract locations.
  • the third sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is deemed to be fulfilled if the value of the first exhaust gas temperature comes from the third exhaust gas temperature value range and/or if the value of the second exhaust gas temperature comes from the third exhaust gas temperature value range and/or if the value of the third exhaust gas temperature comes from the third exhaust gas temperature value range.
  • an individual third exhaust gas temperature value range is provided for the respective exhaust tract location. This means that, for example, a third Exhaust temperature value range can contain different exhaust temperature values than a third exhaust temperature value range assigned to the second exhaust tract point. This applies analogously to the other exhaust tract points.
  • a plausibility check can also be provided. For example, if an implausibly high exhaust gas temperature is measured at the first exhaust tract point, which is above the first limit exhaust gas temperature, switching from the second to the third operating mode can be dispensed with if an exhaust gas temperature is measured at the second exhaust tract point that is plausible and lies below the second limit exhaust gas temperature.
  • Fig. 1 for an approximately 20-second fired acceleration of an internal combustion engine having a crankshaft, which is controlled by means of a method for controlling an internal combustion engine, over a common time axis a) a crankshaft speed curve of the internal combustion engine and a gear ratio curve of a gear ratio change gear coupled to the crankshaft, b) an active state curve of three operating modes of the internal combustion engine, c) a curve of an intake valve spread angle, which indicates at which angular position of the crankshaft in relation to its top dead center position the intake valve is opened with a maximum stroke, d) a charge air pressure curve and e) a charge air temperature curve, Fig.
  • crankshaft a) in a top dead center position, b) in a first angular position disengaged by a first crankshaft angle from the first dead center position, c) in a second angular position disengaged by a second crankshaft angle from the first dead center position, d) in a third angular position disengaged by a third crankshaft angle from the first dead center position.
  • the motor vehicle has the internal combustion engine unit, so that the internal combustion engine of the internal combustion engine unit forms a drive machine of the motor vehicle.
  • the internal combustion engine unit has a control device that has means for carrying out the method for controlling the internal combustion engine.
  • the control device provides control signals for the internal combustion engine, in particular for an intake valve train of the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is designed to accept the control signals provided by the control device as input control signals. Accordingly, the internal combustion engine and the control device are or can be coupled to one another for control signal transmission.
  • the internal combustion engine is designed as a four-stroke reciprocating piston engine and, in addition to the intake valve drive, has a crankshaft 1 and a combustion chamber and an intake valve associated with the combustion chamber.
  • the internal combustion engine also has a charge air compressor, for example an exhaust gas turbocharger, for pre-compressing charge air to be supplied to the combustion chamber.
  • a charge air compressor for example an exhaust gas turbocharger
  • an outlet side of the combustion chamber is tightly closed by means of an outlet valve in order to charge the combustion chamber with charge air or a fuel-air mixture in a charging stroke
  • an inlet side of the combustion chamber is opened by means of an inlet valve that is at least partially set to an open position to allow a fluid to flow into the combustion chamber.
  • crankshaft 1 In order to move a reciprocating piston that is mounted so that it can move translationally in the combustion chamber, the crankshaft 1 is rotated starting from its top dead center position TDC - shown at 0° in Fig. 2 - and in the intended working direction of rotation 2 (see Fig. 2 a)) in the direction of a bottom dead center position BDC - shown at 180° in Fig. 2 - of the crankshaft 1.
  • the charging stroke is followed by a compression stroke, in which the crankshaft 1 is rotated in the working direction from the bottom dead center position BDC (180°) towards the top dead center position TDC (360°).
  • an expansion stroke from 360° to 540°
  • Fig. 1 a shows a curve of a crankshaft speed n over time t as well as a curve of gear ratios N of a gear change transmission coupled to the internal combustion engine, whereby the internal combustion engine is accelerated by firing.
  • the internal combustion engine is controlled according to the method.
  • Fig. 1 b shows the time periods of the acceleration process in which the internal combustion engine is operated in a first operating mode B1, in a second operating mode B2 and in a third operating mode B3. It can be seen that the operating modes B1, B2 and B3 do not overlap. This means that the first operating mode B1 is only active when neither the second operating mode B2 nor the third operating mode B3 are active. The second operating mode B2 is active when neither the first operating mode B1 nor the third operating mode B3 are active. Consequently, the third operating mode B3 is only active when neither the first operating mode B1 nor the second operating mode B2 are active.
  • the operating modes B1, B2, B3 differ in particular in their respective intake valve spread angle ES, the course of which over time t is shown in Fig. 1 c).
  • the intake valve is maximally opened at a different intake spread ES1, ES2, ES3, i.e. it is completely in an open position.
  • the intake valve spread angle ES is a crankshaft angle that is measured in the working direction of rotation 2 of the crankshaft 1 and starting from the top dead center position TDC of the crankshaft 1. It follows that the intake valve is completely in a closed position depending on the operating mode B1, B2, B3 in relation to the respective charging stroke at different crankshaft angles KW1, KW2, KW3.
  • Fig. 2 b), c) and d) show the intake valve spread angles ES1, ES2, ES3 at which the intake valve is open with maximum lift. It can be seen that in the first operating mode B1 the intake valve is maximally open at a first intake valve spread angle ES1. As a result, the intake valve is completely in the closed position at a first crankshaft angle KW1 of approximately 180°, i.e. approximately at the bottom dead center position UT. In other words: in the first operating mode B1, the closing movement of the intake valve is completely completed at the bottom dead center position UT or when the crankshaft has reached the first crankshaft angle KW1. The flow of charge air into the combustion chamber is completely blocked at the first crankshaft angle KW1.
  • the closing of the intake valve can be completely completed shortly before or shortly after the bottom dead center position, but in any case in a close range around the bottom dead center position UT, for example in a range of ⁇ 10° around the bottom dead center position UT. Therefore, the first intake valve spread angle ES1 originates in particular from a first intake valve spread angle range [ES1], and consequently the first crankshaft angle KW1 originates in particular from a first crankshaft angle range [KW1],
  • the intake valve is fully open at a second intake valve spread angle ES2, whereby the closing of the intake valve is completed earlier than in the first operating mode B1, i.e. at a second crankshaft angle KW2 and in any case before the crankshaft 1 has reached the first crankshaft angle KW1.
  • the internal combustion engine is thus operated in a Miller cycle of the first Miller intensity.
  • the second intake valve spread angle ES2 can originate from a second intake valve spread angle range [ES2], which means that the second crankshaft angle KW2 can originate from a second crankshaft angle range [KW2].
  • the first crank- The first crankshaft angle KW1 or its angle range [KW1] and the second crankshaft angle KW2 or its angle range [KW2] are spaced apart from one another by a first angular distance.
  • the first angular distance is more than 10°, in particular more than 30°.
  • the closing of the intake valve is completed 40° earlier in the first Miller cycle or in the second operating mode B2 compared to the first operating mode B1, for example.
  • the intake valve is fully open at a third intake valve spread angle ES3, whereby the closing of the intake valve is completed even earlier than in the second operating mode B2, namely at a third crankshaft angle KW3, whereby the internal combustion engine is then operated in a Miller cycle of second Miller intensity.
  • the third crankshaft angle KW3 can originate from a third crankshaft angle range [KW3]
  • the third intake valve spread angle ES3 can originate from a third intake valve spread angle range [ES3].
  • the second crankshaft angle KW2 or its angle range [KW2] and the third crankshaft angle KW3 or its angle range [KW3] are spaced apart from one another by a second angular distance that is more than 5°.
  • the intake valve spread angle ranges [ES2], [ES3] can be spaced apart from one another by the second angular distance.
  • the closing of the intake valve is completed earlier in the Miller cycle of the second Miller intensity or in the third operating mode B3 compared to the first operating mode B1 and even earlier compared to the second operating mode B2.
  • the effects associated with a Miller cycle are therefore more pronounced in the Miller cycle of the second intensity, i.e. in the third operating mode B3, than in the second operating mode B2; the second operating mode B2 has the first, weak Miller intensity and the third operating mode B3 has the second, strong Miller intensity.
  • the method determines the charge air pressure of the charge air.
  • the course of the charge air pressure p during the fired acceleration considered here is shown in Fig. 1 d) over time t. In particular, it is determined at which crankshaft speed and with which load the internal combustion engine is operated.
  • a current gear ratio of a gear change gear coupled to the internal combustion engine and a current driving speed of the vehicle are determined.
  • a current operating time of the combustion engine and a current operating time of the internal combustion engine are determined. ation engine and an exhaust gas temperature at an exhaust tract point are determined.
  • a charge air pressure value, a crankshaft speed value (for short: speed value), a load value, a gear ratio value, a driving speed value (for short: speed value), an operating time value and an exhaust gas temperature value - can be modeled, for example by means of the control device of the internal combustion engine.
  • one, some or all of the said values can be measured, for example by means of an appropriately configured and arranged sensor.
  • the exhaust gas temperature value is determined by modeling the exhaust gas temperature prevailing at the exhaust tract point or the corresponding exhaust gas temperature value using the control device.
  • the internal combustion engine is operated in the first operating mode B1 if or as long as a first operating criterion is met.
  • the first operating criterion is considered to be met if one of the first sub-criteria is met or if two or more of the first sub-criteria are met.
  • the first sub-criteria are:
  • the charge air currently has a charge air pressure p, the value of which originates from a first predetermined charge air pressure value range, which includes values from zero up to and including a first predetermined limit charge air pressure value Gpi.
  • the current crankshaft speed n has a value which originates from a first predetermined speed value range which includes values from zero, in particular from an idle speed value, up to and including a first predetermined limit speed value.
  • the current load has a value that comes from a first predetermined load value range, which includes values from zero up to and including a first predetermined limit load value.
  • the current gear ratio N of the gear ratio change transmission has a value which originates from a first predetermined gear ratio value range which includes values from zero up to and including a first predetermined limit gear ratio value.
  • the current vehicle speed has a value that comes from a first predetermined speed value range that includes values from zero up to and including a first predetermined limit speed value.
  • a current operating time during which the internal combustion engine was last operated continuously in the first operating mode has a value that consists of a a first predetermined time value range comprising values from zero up to and including a first predetermined limiting duration value.
  • the exhaust gas temperature is determined, the value of which comes from a first predetermined exhaust gas temperature value range, which includes values from zero up to and including a first predetermined limit exhaust gas temperature value.
  • the internal combustion engine is switched from the first operating mode B1 to the second operating mode B2 if another, second operating criterion is met.
  • the second operating criterion is considered to be met if one of the second sub-criteria is met or if two or more of the second sub-criteria are met.
  • the second sub-criteria are in this case:
  • the charge air currently has a charge air pressure p, the value of which comes from a second predetermined charge air pressure value range, which includes values from the first predetermined limit charge air pressure value Gpi. exclusively up to and including a second predetermined limit charge air pressure value.
  • the current crankshaft speed has a value that comes from a second predetermined speed value range that includes values from the first predetermined limit speed value up to and including a second predetermined limit speed value.
  • the current load has a value that comes from a second specified load value range that includes values from the first specified limit load value up to and including a second specified limit load value.
  • the current gear ratio of the gear change transmission has a value that comes from a second predetermined gear ratio value range, which includes values from the first predetermined limit gear ratio value exclusively up to and including a second predetermined limit gear ratio value.
  • the current vehicle speed has a value that comes from a second predetermined speed value range that includes values from the first predetermined limit speed value up to and including a second predetermined limit speed value.
  • the current operating time during which the internal combustion engine was last operated continuously in the first operating mode has a value that comes from a second specified time value range that includes values from the first specified Limit operating time value only up to and including a second specified limit operating time value.
  • an exhaust gas temperature is determined whose value comes from a second predetermined exhaust gas temperature value range, which includes values from the first predetermined limit exhaust gas temperature value exclusively up to and including a second predetermined limit exhaust gas temperature value.
  • the internal combustion engine is therefore operated in the first operating mode B1 as long as one or more of the second sub-criteria are not met, for example as long as the charge air pressure PL is lower than the limit charge air pressure Gpi.
  • the internal combustion engine is intended to be switched to the second operating mode B2 as early as possible and to be operated in the second operating mode B2 for as long as possible. It can be seen from Fig. 1 d) that in the second operating mode B2 the charge air compressor delivers a higher charge air pressure than in the first operating mode B1. In this case, switching from the first operating mode B1 to the second operating mode B2 or vice versa is stepless. Alternatively, it is conceivable that switching from the first operating mode B1 to the second operating mode B2 or vice versa takes place via discrete steps.
  • the internal combustion engine is only switched from the second operating mode B2 to the third operating mode B3 if it is/becomes necessary for component protection reasons.
  • a third operating criterion is provided, whereby the internal combustion engine is switched from the second operating mode B2 to the third operating mode B3 or is operated in the third operating mode B3 if the third operating criterion is met.
  • the third operating criterion is considered to be met if one of the third sub-criteria is met or if two or more of the third sub-criteria are met.
  • the third sub-criteria are in this case:
  • the charge air has a current charge air pressure p, the value of which comes from a third predetermined charge air pressure value range, which includes values from the second predetermined limit charge air pressure value Gpi. exclusively and higher.
  • the current crankshaft speed has a value that comes from a third predetermined speed value range that includes values from the second predetermined limit speed value exclusively and higher.
  • the current load has a value that comes from a third predetermined load value range that includes values from the second first predetermined limit load value exclusive and higher.
  • the current gear ratio of the gear change gearbox has a value that comes from a third predetermined gear ratio value range, which includes values from the second predetermined limit gear ratio value exclusively and higher.
  • the current vehicle speed has a value that comes from a third predetermined speed value range that includes values from a second predetermined limit speed value exclusive and higher.
  • the current operating time during which the internal combustion engine was last operated continuously in the second operating mode has a value that comes from a third predetermined time value range that includes values from the second predetermined limit operating time value exclusively and higher.
  • an exhaust gas temperature is determined whose value comes from a third specified exhaust gas temperature value range, which includes values from the second specified limit exhaust gas temperature value exclusively and higher.
  • the internal combustion engine is switched to the third operating mode B3.
  • the exhaust gas temperature permits it again, i.e. as soon as the determined exhaust gas temperature at the corresponding exhaust tract point drops or has fallen below a predetermined limit exhaust gas temperature
  • the internal combustion engine is switched back to the second operating mode B2.
  • a downshift limit temperature is specified for switching from the third operating mode B3 to the second operating mode B2, which is lower than the limit exhaust gas temperature and which comes into effect when switching from the third operating mode B2 to the second operating mode B3 instead of the limit exhaust gas temperature.
  • switching from the second operating mode B2 to the third operating mode B3 or vice versa is stepless.
  • switching from the second operating mode B2 to the third operating mode B3 or vice versa takes place via discrete steps.
  • the internal combustion engine can further be operated in a first intermediate operating mode, which is characterized by an intake valve spread angle ES that is smaller than the first intake valve spread angle ES1, but larger than the second intake valve spread angle ES2.
  • a first intermediate operating mode which is characterized by an intake valve spread angle ES that is smaller than the first intake valve spread angle ES1, but larger than the second intake valve spread angle ES2.
  • the internal combustion engine can also be operated in a second intermediate operating mode, which is characterized in particular by an intake valve spread angle ES that is smaller than the second intake valve spread angle ES2 and greater than the third intake valve spread angle ES3.
  • the closing of the intake valve is therefore completed at a crankshaft angle that is smaller than the second crankshaft angle KW2 but greater than the third crankshaft angle KW3.
  • Two or more first or two or more second intermediate operating modes are possible.
  • the Miller intensity can be set particularly precisely as required.
  • a first exhaust gas temperature is determined at a first exhaust gas tract point, a second exhaust gas temperature at a second exhaust gas tract point, and a third exhaust gas temperature at a third exhaust gas tract point.
  • the first exhaust gas tract point is assigned to a turbine of the exhaust gas turbocharger, for example arranged in/on an inflow region of the turbine, and is specified for component protection for the turbine.
  • the second exhaust gas tract point is assigned to an inflow side of an exhaust gas aftertreatment device, for example a catalytic converter, of the internal combustion engine and is arranged in particular in/on an inflow channel section of the exhaust gas aftertreatment device.
  • a second limit exhaust gas temperature is specified for component protection for the exhaust gas aftertreatment device.
  • the third exhaust gas tract point is assigned to an aftertreatment chamber of the exhaust gas aftertreatment device through which the exhaust gas flows, for example a conversion chamber of the catalytic converter, for example arranged in the aftertreatment chamber.
  • a third limit exhaust gas temperature is specified here for component protection for the aftertreatment chamber.
  • an individual first, an individual second and an individual third exhaust gas temperature value range are assigned to the respective exhaust gas tract location.
  • the first sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is deemed to be fulfilled if the value of the first exhaust gas temperature and/or the value of the second exhaust gas temperature and/or the value of the third exhaust gas temperature comes from the correspondingly assigned one of the individual first exhaust gas temperature value ranges.
  • the second sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is deemed to be fulfilled if the value of the first exhaust gas temperature and/or the value of the individual second exhaust gas temperature and/or the value of the third exhaust gas temperature comes from the correspondingly assigned one of the second exhaust gas temperature value ranges.
  • the third sub-criterion relating to the exhaust gas temperature is deemed to be met in the present case if the value of the first exhaust gas temperature and/or the value of the second exhaust gas temperature and/or the value of the third exhaust gas temperature comes from the correspondingly assigned one of the individual third exhaust gas temperature value ranges.
  • Fig. 1 e shows the course of the temperature TL of the charge air over time t. It can be seen that in the second operating mode B2 the charge air temperature TL is higher than in the first operating mode B1. If necessary, measures must be taken to cool the charge air, for example a particularly efficient charge air cooler, etc.
  • the method for controlling the internal combustion engine, the control device designed to carry out the method, the internal combustion engine and the motor vehicle having the internal combustion engine show a respective possibility of how an internal combustion engine can be operated particularly efficiently and with low emissions.
  • GPL limit charge air pressure charge air temperature

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine. Weiter betrifft die Erfindung eine die Verbrennungskraftmaschine und die Steuereinrichtung aufweisende Verbrennungskraftmaschineneinheit sowie ein die Verbrennungskraftmaschineneinheit aufweisendes Kraftfahrzeug. Die Verbren- nungskraftmaschine wird gemäß dem Verfahren ‒ in einer ersten Betriebsart (B1) betrieben, bei der ein Schließen eines Einlassventils am unteren Totpunkt der Kurbelwelle (1) bei einem ersten Kurbelwellenwinkel (KW1) beendet ist, wenn ein erstes Betriebskriterium erfüllt ist, ‒ aus der ersten in eine zweite Betriebsart (B2) geschaltet, bei der das Schließen des Einlassventils bei einem zweiten Kurbelwellenwinkel (KW2 < KW1) beendet ist, wenn ein zweites Betriebskriterium erfüllt ist, ‒ aus der zweiten in die dritte Betriebsart (B3) geschaltet, bei der das Schließen des Einlassventils bei einem dritten Kurbelwellenwinkel (KW3 < KW2 < KW1) beendet ist, wenn ein drittes Betriebskriterium erfüllt ist.

Description

Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine, Steuereinrichtung, Verbrennungskraftmaschine und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine, eine Steuereinrichtung, die zum Ausführen des Verfahrens bzw. zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine konfiguriert ist, sowie eine die Steuereinrichtung aufweisende Verbrennungskraftmaschine und ein Kraftfahrzeug, das eine solche Verbrennungskraftmaschine aufweist.
Es besteht gemeinhin der Bedarf, einen Schadstoffausstoß im gesamten Betrieb, das heißt in allen Betriebszuständen, von Verbrennungskraftmaschinen möglichst gering zu halten und Mittel zu schaffen, um Verbrennungskraftmaschinen immer emissionsärmer betreiben zu können. Hierzu wird derzeit angestrebt, einen Brennvorgang in den Brennräumen der jeweiligen Verbrennungskraftmaschine stets mit verbrennungsstöchiometrischem Brennstoff-Luft-Verhältnis A = 1 ablaufen zu lassen. Des Weiteren ist es - zum Beispiel aus der DE 44 80 333 T1 , der DE 603 01 093 T2 oder der EP 3 620 635 A1 - bekannt, einen Einlassventiltrieb derart zu steuern, dass das entsprechende Einlassventil schon während eines Ladetakts (das heißt weit bevor der zugehörige Pleuelzapfen einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine seinen unteren Totpunkt erreicht) vollständig geschlossen wird. Hierdurch wird bei einem baulich gegebenem Verdichtungsverhältnis ein Füllgrad der entsprechenden Brennkammer verringert. Vorteile hiervon sind eine verbesserte Ausnutzung der Expansionsenergie im Arbeitstakt und folglich eine Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades, geringere Klopfneigung, die Möglichkeit, bei Volllast einen Zündzeitpunkt vorzuverlegen, sowie eine verringerte Abgastemperatur. Um den bei der Anwendung dieses Prinzips (dem Fachmann für Verbrennungskraftmaschinen als Miller-Zyklus bekannt) entstehenden Leistungsnachteil auszugleichen, werden Ladeluftverdichter (zum Beispiel Abgasturbolader, Kompressoren etc.) eingesetzt, mittels derer im Vergleich zu konventionell betriebenen Verbrennungskraftmaschinen mit Ladeluftaufladung höhere Ladeluftdrücke bereitgestellt werden müssen.
Der Miller-Zyklus kommt bei heutigen Verbrennungskraftmaschinen schon dann zum Einsatz, wenn eine Drehzahl und eine Last der Verbrennungskraftmaschine sowie ein Ladeluftdruck den Einsatz des Miller-Zyklus erlauben bzw. diesem nicht entgegenstehen. Hierdurch wird zwar das Abgas frühzeitig und effizient gekühlt, wodurch vorgegebene Temperaturgrenzen von mit dem Abgas in Kontakt kommenden Komponenten der Verbrennungskraftmaschine bzw. deren peripherer Komponenten und/oder Baugruppen nicht überschritten werden. Gleichzeitig führt aber ein solch frühzeitiger Einsatz des Miller-Zyklus zu einer erhöhten Bauteilbelastung von Komponenten, insbesondere von Ladeluftverdichtern, der Verbrennungskraftmaschine, selbst dann, wenn die Abgastemperatur ohne Miller-Abgaskühleffekt noch unkritisch wäre. Daher liegt ein Zielkonflikt zwischen dem Bestreben, die Vorteile des Miller-Prinzips zu erreichen, und einer bei einer Anwendung des Miller-Prinzips erhöhten Bauteilbelastung von Komponenten, insbesondere von Ladeluftverdichtern, der Verbrennungskraftmaschine vor.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine besonders effizient und emissionsarm zu betreiben.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind kategorie- und ausführungsformübergreifend zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
In einem befeuerten Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine stößt diese Abgas aus. Es sind für einen Bauteilschutz für mit dem Abgas in Kontakt kommende Komponenten einer Verbrennungskraftmaschine bzw. deren peripherer Komponenten und/oder Baugruppen Temperaturgrenzen vorgegeben. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei durchschnittlicher Gesamtnutzung der Verbrennungskraftmaschine - etwa bei Nutzung eines die Verbrennungskraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeugs durch einen Endnutzer -Temperaturen, die die vorgegebenen Temperaturgrenzen überschreiten oder an diese nah heranreichen, höchst selten zu erwarten sind. Um den eingangs beschriebenen Zielkonflikt zwischen dem Bestreben, die Vorteile des Miller-Prinzips effizient ausnutzen zu können, und der erhöhten Bauteilbelastung der Komponenten, insbesondere eines Ladeluftverdichters, der Verbrennungskraftmaschine zumindest zu entschärfen, wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen.
Zudem schlägt die Erfindung eine Steuereinrichtung, beispielsweise ein Motorsteuergerät, für eine Verbrennungskraftmaschine vor, wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, das Verfahren auszuführen bzw. die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Verfahren zu steuern. Erfindungsgemäß wird weiter eine Verbrennungskraftmaschineneinheit vorgeschlagen, die die Verbrennungskraftmaschine und die Steuereinrichtung aufweist. Die Steuereinrichtung und die Verbrennungskraftmaschine sind derart miteinander gekoppelt oder koppelbar, dass mittels der Steuereinrichtung bereitgestellte Steuersignale eine Aktion der Verbrennungskraftmaschine zur Folge haben. Die Erfindung schlägt weiter ein Kraftfahrzeug vor, das die Verbrennungskraftmaschine der Verbrennungskraftmaschineneinheit als Antriebsmaschine aufweist. In bestimmungsgemäßer Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine bildet diese einen Bestandteil des Kraftfahrzeugs, wobei eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und ein Rad des Kraftfahrzeugs über ein oder mehr Getriebe mechanisch zum Übertragen von Leistung/Drehmoment miteinander gekoppelt oder koppelbar sind. Alternativ oder zusätzlich bildet die Verbrennungskraftmaschine ein Antriebselement für einen elektrischen Generator, der mit einer elektrischen Antriebsmaschine gekoppelt oder koppelbar ist, wobei ein Rotor der elektrischen Antriebsmaschine direkt oder über ein oder mehr Getriebe mit dem Rad zum Übertragen von Leistung/Drehmoment gekoppelt oder koppelbar ist. Demnach kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein rein verbrennungsmotorisch fortbewegbares Kraftfahrzeug oder um ein hybridelektrisch fortbewegbares Kraftfahrzeug handeln.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine kann es sich um ein computerimplementiertes Verfahren handeln. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, das Verfahren auszuführen. Zudem schlägt die Erfin- dung dann ein Computerprogramm vor, das bei einer Ausführung seiner Programmbefehle durch die Steuereinrichtung diese veranlasst, das Verfahren auszuführen und infolgedessen Steuersignale für die Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen. Die Erfindung schlägt zudem ein computerlesbares Speichermedium vor, auf dem das Computerprogramm gespeichert sind/ist.
Die Verbrennungskraftmaschine ist als eine Viertakt-Hubkolbenmaschine ausgebildet und weist eine Kurbelwelle sowie einen Brennraum und ein dem Brennraum zugeordnetes Einlassventil auf. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine einen Ladeluftverdichter zum Vorverdichten einer Ladeluft für die Verbrennungskraftmaschine auf. Der Ladeluftverdichter weist eine Ladeluftverdichtereinheit auf. Bei der Ladeluftverdichtereinheit handelt es sich insbesondere um einen Abgasturbolader oder einen mechanisch mittels der Kurbelwelle und/oder elektrisch antreibbaren Kompressor; Kombinationen von zwei oder mehr Ladeluftverdichtern - insbesondere unterschiedlicher Art - sind denkbar. Weitere für eine funktionsbereite Verbrennungskraftmaschine erforderliche Komponenten sowie mögliche Bauformen - insbesondere mit zwei oder mehr Brennräumen, je Brennraum mit zwei oder mehr Einlassventilen etc. - sind dem Fachmann geläufig, weswegen hierin darauf nur eingegangen wird, soweit es für die Beschreibung erforderlich ist. Einer einfachen Beschreibung zuliebe wird hierin lediglich auf einen Brennraum mit zugehörigem Einlassventil bezuggenommen. Wenn hierin angegeben ist, dass das Einlassventil vollständig geschlossen ist, ist darunter zu verstehen, dass ein Einlassventilsitz der Brennkammer durch einen Einlassventilkörper des Einlassventils gegen ein Durchströmen mit einem Fluid (zum Beispiel Lüft ete.) vollständig gesperrt ist. Im Fall, dass je Brennkammer zwei oder mehr Einlassventile vorhanden sind, ist unter der Angabe, dass das Einlassventil vollständig geschlossen ist, hierin zu verstehen, dass alle Einlassventilsitze der Brennkammer gegen ein Durchströmen mit Fluid vollständig gesperrt sind.
Bei dem Verfahren wird ein Einlassventiltrieb der Verbrennungskraftmaschine derart gesteuert, dass bei einem alle zwei Vollumdrehungen der Kurbelwelle erfolgenden Ladetakt das Einlassventil in Abhängigkeit von einer aktuell aktiven Betriebsart der Verbrennungskraftmaschine bei unterschiedlichen Kurbelwellenwinkeln, die die Kurbelwelle in bestimmungsgemäßer Arbeitsdrehrichtung durchläuft, vollständig in eine Geschlossenstellung des Einlassventils gestellt ist. Anders ausgedrückt: beim jeweiligen Ladetakt ist ein Bewegen des Einlassventilkörpers in Richtung Geschlossenstellung je nach Betriebsart früher oder später nicht weiter möglich, da der Einlassventilkörper bei dem entsprechenden Kur- belwellenwinkel schon vollständig im Einlassventilsitz sitzt und diesen gegen ein Durchströmen vollständig sperrt. Der Einlassventiltrieb kann zum Beispiel eine Nockenwelle und/oder einen ventilindividuellen Linearantrieb aufweisen. Jedenfalls ist der Einlassventiltrieb zum Anpassen von Steuerzeiten des Einlassventils, das heißt zum Einstellen eines Einlassventilspreizungswinkels (hier in Bezug zu einer oberen Totpunktstellung der Kurbelwelle beschrieben) ausgebildet.
In einer ersten der Betriebsarten wird das Einlassventil mittels des Einlassventiltriebs derart betätigt, dass bei einem Ladetakt der Verbrennungskraftmaschine ein Schließen des Einlassventils bei einem ersten Kurbelwellenwinkel KW1 (ausgehend von der oberen Totpunktstellung der Kurbelwelle in Arbeitsdrehrichtung gemessen) an einer unteren Totpunktstellung der Kurbelwelle vollständig abgeschlossen ist. In der ersten Betriebsart ist das Verstellen des Einlassventils in dessen Geschlossenstellung an der unteren Totpunktstellung, also näher an der unteren Totpunkstellung als bei den anderen beiden Betriebsarten, vollständig abgeschlossen. In einer zweiten der Betriebsarten wird das Einlassventil mittels des Einlassventiltriebs derart betätigt, dass beim Ladetakt das Schließen des Einlassventils bei einem zweiten Kurbelwellenwinkel KW2 (ausgehend von der oberen Totpunktstellung der Kurbelwelle in Arbeitsdrehrichtung gemessen) vollständig abgeschlossen ist. Dabei ist der zweite Kurbelwellenwinkel KW2 kleiner als der erste Kurbelwellenwinkel KW1 ; das Verstellen des Einlassventils in dessen Geschlossenstellung ist näher an der oberen Totpunktstellung (das heißt früher) vollständig abgeschlossen als bei der ersten Betriebsart. In einer dritten der Betriebsarten wird das Einlassventil mittels des Einlassventiltriebs derart betätigt, dass beim Ladetakt das Schließen des Einlassventils bei einem dritten Kurbelwellenwinkel KW3 (ausgehend von der oberen Totpunktstellung der Kurbelwelle in Arbeitsdrehrichtung gemessen) vollständig abgeschlossen ist. Dabei ist der dritte Kurbelwellenwinkel KW3 kleiner als der zweite Kurbelwellenwinkel KW2; das Verstellen des Einlassventils in dessen Geschlossenstellung ist also noch näher an der oberen Totpunktstellung (das heißt noch früher) vollständig abgeschlossen als bei der zweiten Betriebsart.
Bei dem jeweiligen Kurbelwellenwinkel KW1 , KW2, KW3 handelt es sich insbesondere um einen Winkelwert, der aus einem der entsprechenden Betriebsart zugehörigen Kurbelwellenwinkelbereich [KW1], [KW2], [KW3] stammt. Alle Winkelwerte des ersten Kurbelwellenwinkelbereichs [KW1] sind größer als alle Winkelwerte des zweiten und des dritten Kurbelwellenwinkelbereichs [KW2], [KW3], wobei alle Winkel des zweiten Kurbelwellenwin- kelbereichs [KW2] größer als alle Winkelwerte des dritten Kurbelwellenwinkelbereichs [KW3] sind; es gilt
KW1 > KW2 > KW3 bzw. [KW1] > [KW2] > [KW3],
Somit ist ein Schließen des Einlassventils in der ersten Betriebsart beim aus dem ersten Kurbelwellenwinkelbereich [KW1] stammenden, ersten Kurbelwellenwinkel KW1, in der zweiten Betriebsart beim aus dem zweiten Kurbelwellenwinkelbereich [KW2] stammenden, zweiten Kurbelwellenwinkel KW2 und in der dritten Betriebsart beim aus dem dritten Kurbelwellenwinkelbereich [KW3] stammenden, dritten Kurbelwellenwinkel KW3 vollständig abgeschlossen.
Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine weiter derart gesteuert, dass sie in der ersten Betriebsart betrieben wird, wenn bzw. solange ein erstes Betriebskriterium erfüllt ist. Das erste Betriebskriterium kann beispielsweise erfüllt sein, wenn die Ladeluft, die im Ladetakt in den Brennraum strömt, einen Ladeluftdruck aufweist, dessen Wert aus einem ersten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert einschließlich umfasst. Demnach wird die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise in der ersten Betriebsart betrieben, wenn bzw. solange die Ladeluft mittels des Ladeluftverdichters höchstens bis zum ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruck verdichtet wird. Es wird also der aktuelle Ladeluftdruck ermittelt, und wenn dessen Wert innerhalb des ersten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereichs liegt, wird die Verbrennungskraftmaschine - da das den Ladeluftdruck betreffende erste Teilkriterium erfüllt ist - weiter in der ersten Betriebsart betrieben. Der erste vorgegebene Grenzladeluftdruck charakterisiert beispielsweise einen Ladeluftdruck, bei welchem ein größtmögliches Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt wird, für das die Verbrennungskraftmaschine bestimmt ist. Das bedeutet, dass die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Verfahren in der ersten Betriebsart betrieben wird, bei der das Einlassventil beim ersten Kurbelwellenwinkel KW1 vollständig in die Geschlossenstellung gestellt wird, bis die Verbrennungskraftmaschine das größtmögliche Drehmoment bereitstellt. Dadurch kann für das Kraftfahrzeug besonders schnell das volle Drehmoment zur Verfügung gestellt werden. Denn je geringer der Ladeluftdruck ist, desto besser ist das Ansprechverhalten, also desto dynamischer fühlt sich der Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs für einen Nutzer bzw. Fahrer an. Ferner kann das erste Betriebskriterium beispielsweise erfüllt sein, wenn die aktuelle Kurbelwellendrehzahl einen Wert aufweist, der aus einem ersten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte von null, insbesondere von einem Leerlaufdrehzahlwert, bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert einschließlich umfasst. Es wird also ermittelt, mit welcher Drehzahl die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine sich aktuell dreht. Liegt der entsprechende Drehzahlwert innerhalb des ersten vorgegebenen Drehzahlwertbereichs, wird die Verbrennungskraftmaschine weiter in der ersten Betriebsart betrieben, da das die Kurbelwellendrehzahl betreffende erste Teilkriterium erfüllt ist.
Das erste Betriebskriterium kann des Weiteren erfüllt sein, wenn eine aktuelle Last der Verbrennungskraftmaschine einen Wert aufweist, der aus einem ersten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzlastwert einschließlich umfasst. Die Verbrennungskraftmaschine wird folglich weiter in der ersten Betriebsart betrieben, wenn das die Last betreffende Teilkriterium erfüllt ist. Hierzu wird die aktuelle Last ermittelt. Wenn der entsprechende Lastwert innerhalb des ersten vorgegebenen Lastwertbereichs liegt, ist das die Last betreffende erste Teilkriterium erfüllt.
Das erste Betriebskriterium kann ferner erfüllt sein, wenn eine aktuelle Übersetzungsstufe eines an die Verbrennungskraftmaschine angekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes einen Wert aufweist, der aus einem ersten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert einschließlich umfasst. Also wird die aktuell eingelegte und/oder eingekuppelte Übersetzungsstufe ermittelt, und wenn der entsprechende Übersetzungsstufenwert innerhalb des ersten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich liegt, ist das die Übersetzungsstufe betreffende erste Teil kriteri um erfüllt, weswegen die Verbrennungskraftmaschine weiter in der ersten Betriebsart betrieben wird.
Überdies kann das erste Betriebskriterium erfüllt sein, wenn eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das die Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmaschine aufweist, einen Wert aufweist, der aus einem ersten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert einschließlich umfasst. Es wird also ermittelt, wie schnell das Kraftfahrzeug aktuell fährt. Liegt der entsprechende Geschwindigkeitswert innerhalb des ersten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereichs, wird die Verbrennungskraftmaschine weiter in der ersten Betriebsart betrieben, da das die Fahrgeschwindigkeit betreffende erste Teilkriterium erfüllt ist.
Weiter kann das erste Betriebskriterium erfüllt sein, wenn eine aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde, einen Wert aufweist, der aus einem ersten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert einschließlich umfasst. Anders ausgedrückt wird ermittelt, wie lang die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde. Liegt diese Zeit innerhalb des ersten vorgegebenen Zeitwertbereichs, ist das die Betriebsdauer betreffende erste Teilkriterium erfüllt, und die Verbrennungskraftmaschine wird weiter in der ersten Betriebsart betrieben.
Das erste Betriebskriterium kann ferner erfüllt sein, wenn an einer Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine eine Abgastemperatur ermittelt wird, deren Wert aus einem ersten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert einschließlich umfasst. Die Verbrennungskraftmaschine wird demnach weiter in der ersten Betriebsart betrieben, wenn das die Abgastemperatur betreffende erste Teilkriterium erfüllt ist. Hierzu wird die aktuelle Abgastemperatur an der entsprechenden Abgastraktstelle ermittelt. Wenn der entsprechende Abgastemperaturwert innerhalb des ersten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs liegt, ist das die Abgastemperatur betreffende erste Teil kriteri um erfüllt.
Einer, einige oder alle der hierin beschriebenen Werte kann/können insbesondere modelliert werden, etwa mittels der Steuereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine und/oder mittels einer anderen Steuereinrichtung (zum Beispiel eines Getriebesteuergeräts etc.). Alternativ oder zusätzlich kann/können einer, einige oder alle der besagten Werte gemessen werden, etwa mittels eines entsprechend konfigurierten und angeordneten Sensors. So kann beispielsweise der Abgastemperaturwert ermittelt werden, indem die an der Abgastraktstelle vorherrschende Abgastemperatur bzw. der entsprechende Abgastemperaturwert modelliert werden, etwa mittels der Steuereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine. Alternativ oder zusätzlich kann der Abgastemperaturwert ermittelt werden, indem die Abgastemperatur direkt an der entsprechenden Abgastraktstelle gemessen wird, etwa mittels eines Temperatursensors. Dies gilt analog für die anderen Werte, die für das Verfahren bzw. eine Ausführungsform davon ermittelt werden. Messen und Modellieren des- selben zu ermittelnden Werts ist möglich, zum Beispiel aus Redundanz- bzw. Betriebssicherheitsgründen, zur Plausibilitätsbetrachtung etc.
Insbesondere müssen zwei oder mehr der vorgenannten ersten Teilkriterien vorliegen, damit das erste Betriebskriterium als erfüllt angenommen und die Verbrennungskraftmaschine in der ersten Betriebsart betrieben wird.
Wenn bzw. solange ein anderes, zweites Betriebskriterium erfüllt ist, wird die Verbrennungskraftmaschine aus der ersten in die zweite Betriebsart geschaltet, bei der das Einlassventil beim zweiten Kurbelwellenwinkel KW2 vollständig in die Geschlossenstellung gestellt wird. Das zweite Betriebskriterium kann zum Beispiel erfüllt sein, wenn die Ladeluft einen Ladeluftdruck aufweist, dessen Wert aus einem zweiten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert einschließlich umfasst. Es wird also der aktuelle Ladeluftdruck ermittelt, und wenn dessen Wert innerhalb des zweiten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereichs und infolgedessen außerhalb des ersten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereichs liegt, wird die Verbrennungskraftmaschine - das das den Ladeluftdruck betreffende zweite Teilkriterium erfüllt ist - in die zweite Betriebsart geschaltet.
Des Weiteren kann das zweite Betriebskriterium erfüllt sein, wenn die aktuelle Kurbelwellendrehzahl der Verbrennungskraftmaschine einen Wert aufweist, der aus einem zweiten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert einschließlich umfasst. Es wird also ermittelt, mit welcher Drehzahl die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine sich aktuell dreht. Liegt der entsprechende Drehzahlwert innerhalb des zweiten vorgegebenen Drehzahlwertbereichs und infolgedessen außerhalb des ersten vorgegebenen Drehzahlwertbereichs, wird die Verbrennungskraftmaschine in die zweite Betriebsart geschaltet, da das die Kurbelwellendrehzahl betreffende zweite Teilkriterium erfüllt ist.
Das zweite Betriebskriterium kann ferner erfüllt sein, wenn die aktuelle Last der Verbrennungskraftmaschine einen Wert aufweist, der aus einem zweiten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzlastwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzlastwert einschließlich umfasst. Die Verbrennungs- Kraftmaschine wird folglich in die zweite Betriebsart geschaltet, wenn das die Last betreffende zweite Teilkriterium erfüllt ist. Hierzu wird die aktuelle Last ermittelt. Wenn der entsprechende Lastwert innerhalb des zweiten vorgegebenen Lastwertbereichs und dadurch außerhalb des ersten vorgegebenen Lastwertbereichs liegt, ist das die Last betreffende zweite Teilkriterium erfüllt.
Überdies kann das zweite Betriebskriterium erfüllt sein, wenn die aktuelle Übersetzungsstufe des Übersetzungsstufenwechselgetriebes einen Wert aufweist, der aus einem zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert einschließlich umfasst. Also wird die aktuell eingelegte und/oder eingekuppelte Übersetzungsstufe ermittelt, und wenn der entsprechende Übersetzungsstufenwert innerhalb des zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereichs und somit außerhalb des ersten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereichs liegt, ist das die Übersetzungsstufe betreffende zweite Teilkriterium erfüllt, weswegen die Verbrennungskraftmaschine in die zweite Betriebsart geschaltet wird.
Weiter ist es denkbar, dass das zweite Betriebskriterium erfüllt ist, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen Wert aufweist, der aus einem zweiten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert einschließlich umfasst. Es wird also ermittelt, wie schnell das Kraftfahrzeug aktuell fährt. Liegt der entsprechende Geschwindigkeitswert innerhalb des zweiten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereichs - folglich außerhalb des ersten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereichs-, wird die Verbrennungskraftmaschine in die zweite Betriebsart geschaltet, da das die Fahrgeschwindigkeit betreffende zweite Teilkriterium erfüllt ist.
Des Weiteren kann das zweite Betriebskriterium erfüllt sein, wenn eine aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde, einen Wert aufweist, der aus einem zweiten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert einschließlich umfasst. Anders ausgedrückt wird ermittelt, wie lang die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde. Liegt diese Zeit innerhalb des zweiten vorgegebenen Zeitwertbereichs, das heißt außerhalb des ersten vorgegebenen Zeitwertbereichs, ist das die Betriebsdauer betreffende zweite Teilkriterium erfüllt, und die Verbrennungskraftmaschine wird in die zweite Betriebsart geschaltet.
Ferner kann das zweite Betriebskriterium erfüllt sein, wenn an einer Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine eine Abgastemperatur ermittelt wird, deren Wert aus einem zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert einschließlich umfasst. Die Verbrennungskraftmaschine wird demnach in die zweite Betriebsart geschaltet, wenn das die Abgastemperatur betreffende zweite Teilkriterium erfüllt ist. Hierzu wird die aktuelle Abgastemperatur an der entsprechenden Abgastraktstelle ermittelt. Wenn der entsprechende Abgastemperaturwert innerhalb des zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs und demnach außerhalb des ersten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs liegt, ist das die Abgastemperatur betreffende zweite Teilkriterium erfüllt.
Insbesondere müssen zwei oder mehr der vorgenannten zweiten Teilkriterien vorliegen, damit das zweite Betriebskriterium als erfüllt angenommen und die Verbrennungskraftmaschine in die zweite Betriebsart geschaltet bzw. in der zweiten Betriebsart betrieben wird.
Bei dem Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine möglichst früh in die zweite Betriebsart geschaltet wird, bei der sie gemäß einem Miller- Zyklus erster Miller-Intensität betrieben wird. Auf diese Weise wird die Abgastemperatur in vorteilhafter Weise besonders früh reduziert. Denn durch das Miller-Brennverfahren wird das effektive Verdichtungsverhältnis bzw. Kompressionsverhältnis abgesenkt, indem ein Teil der im Brennraum befindlichen Ladeluft - durch das verfrühte Schließen des Einlassventils - zunächst expandiert und dann wieder komprimiert wird. Das so verringerte effektive Verdichtungsverhältnis hat eine geringere Klopfneigung zur Folge. Damit können frühere Zündwinkel einstellt werden. Je früher das Brennstoff-Luft-Gemisch im Brennraum gezündet wird, desto früher startet die Verbrennung und desto weiter fortgeschritten ist die Verbrennung an dem Zeitpunkt des Öffnens des Auslassventils. Hieraus resultiert eine geringere Abgastemperatur. So kommen die mit dem Abgas zusammenwirkenden Komponenten - zum Beispiel eine mittels des Abgases antreibbare Turbine des Ladeluftverdichters, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung etc. - mit besonders kühlem Abgas in Kontakt, wodurch unerwünscht hohe Temperaturen, insbesondere das Erreichen der vor- gegebenen Temperaturgrenzen, wirksam vermieden sind. Ferner erfolgt das Umschalten aus der ersten in die zweite Betriebsart drehmomentneutral. Das heißt, unter Beibehaltung des aktuellen Drehmoments werden der Einlassventilspreizungswinkel und der Ladeluftdruck eingestellt. Somit merken Insassen des Kraftfahrzeugs nichts von der Umschaltung der Betriebsart.
Erst wenn ein drittes Betriebskriterium erfüllt ist, das insbesondere zum Bauteilschutz für mit dem Abgas und/oder der Ladeluft in Kontakt kommende Komponenten der Verbrennungskraftmaschine bzw. deren peripherer Komponenten und/oder Baugruppen vorgegeben ist, wird die Verbrennungskraftmaschine aus der zweiten in die dritte Betriebsart geschaltet, bei der das Einlassventil beim dritten Kurbelwellenwinkel KW3 vollständig in die Geschlossenstellung gestellt wird. Insbesondere wird die Verbrennungskraftmaschine nur solange in der dritten Betriebsart betrieben, solange das dritte Betriebskriterium erfüllt ist. Das dritte Betriebskriterium kann zum Beispiel erfüllt sein, wenn die Ladeluft einen Ladeluftdruck aufweist, dessen Wert aus einem dritten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert ausschließlich und höhere Ladeluftdruckwerte umfasst. Es wird also der aktuelle Ladeluftdruck ermittelt, und wenn dessen Wert innerhalb des dritten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereichs und infolgedessen weder im ersten noch im zweiten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich liegt, wird die Verbrennungskraftmaschine - da das den Ladeluftdruck betreffende dritte Teilkriterium erfüllt ist - in die dritte Betriebsart geschaltet.
Des Weiteren kann das dritte Betriebskriterium erfüllt sein, wenn die aktuelle Kurbelwellendrehzahl der Verbrennungskraftmaschine einen Wert aufweist, der aus einem dritten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert ausschließlich und höhere Drehzahlwerte umfasst. Es wird also ermittelt, mit welcher Drehzahl die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine sich aktuell dreht. Liegt der entsprechende Drehzahlwert innerhalb des dritten vorgegebenen Drehzahlwertbereichs und infolgedessen weder im ersten noch im zweiten vorgegebenen Drehzahlwertbereich, wird die Verbrennungskraftmaschine in die dritte Betriebsart geschaltet, da das die Kurbelwellendrehzahl betreffende dritte Teilkriterium erfüllt ist.
Das dritte Betriebskriterium kann ferner erfüllt sein, wenn die aktuelle Last der Verbrennungskraftmaschine einen Wert aufweist, der aus einem dritten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von zweiten ersten vorgegebenen Grenzlastwert ausschließ- lieh und höhere Lastwerte umfasst. Die Verbrennungskraftmaschine wird folglich in die dritte Betriebsart geschaltet, wenn das die Last betreffende dritte Teilkriterium erfüllt ist. Hierzu wird die aktuelle Last ermittelt. Wenn der entsprechende Lastwert innerhalb des dritten vorgegebenen Lastwertbereichs, also weder im ersten noch im zweiten vorgegebenen Lastwertbereich, liegt, ist das die Last betreffende dritte Teilkriterium erfüllt.
Überdies kann das dritte Betriebskriterium erfüllt sein, wenn die aktuelle Übersetzungsstufe des Übersetzungsstufenwechselgetriebes einen Wert aufweist, der aus einem dritten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich ausschließlich und höhere Übersetzungsstufenwerte umfasst. Also wird die aktuell eingelegte und/oder eingekuppelte Übersetzungsstufe ermittelt, und wenn der entsprechende Übersetzungsstufenwert innerhalb des dritten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereichs - außerhalb des ersten und des zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereichs - liegt, ist das die Übersetzungsstufe betreffende dritte Teilkriterium erfüllt, weswegen die Verbrennungskraftmaschine in die dritte Betriebsart geschaltet wird.
Weiter ist es denkbar, dass das dritte Betriebskriterium erfüllt ist, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen Wert aufweist, der aus einem dritten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert ausschließlich und höhere Geschwindigkeitswerte umfasst. Es wird also ermittelt, wie schnell das Kraftfahrzeug aktuell fährt. Liegt der entsprechende Geschwindigkeitswert innerhalb des dritten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereichs - folglich weder im ersten noch im zweiten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich -, wird die Verbrennungskraftmaschine in die dritte Betriebsart geschaltet, da das die Fahrgeschwindigkeit betreffende dritte Teilkriterium erfüllt ist.
Das dritte Betriebskriterium kann ferner erfüllt sein, wenn eine aktuelle ununterbrochene Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der zweiten Betriebsart betrieben wurde, einen Wert aufweist, der aus einem dritten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert ausschließlich und höhere Betriebszeitwerte umfasst. Anders ausgedrückt wird ermittelt, wie lang die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der zweiten Betriebsart betrieben wurde. Liegt diese Zeit innerhalb des dritten vorgegebenen Zeitwertbereichs, das heißt außerhalb des ersten vorgegebenen Zeitwertbereichs, ist das die Betriebsdauer betreffende zweite Teilkriterium erfüllt, und die Verbrennungskraftmaschine wird in die zweite Betriebsart geschaltet.
Ferner kann das dritte Betriebskriterium erfüllt sein, wenn an einer Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine eine Abgastemperatur ermittelt wird, deren Wert aus einem dritten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert ausschließlich und höhere Abgastemperaturwerte umfasst. Die Verbrennungskraftmaschine wird demnach in die dritte Betriebsart geschaltet, wenn das die Abgastemperatur betreffende dritte Teilkriterium erfüllt ist. Hierzu wird die aktuelle Abgastemperatur an der entsprechenden Abgastraktstelle ermittelt. Wenn der entsprechende Abgastemperaturwert innerhalb des dritten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs und demnach außerhalb des ersten und außerhalb des zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs liegt, ist das die Abgastemperatur betreffende dritte Teilkriterium erfüllt.
Insbesondere müssen zwei oder mehr der vorgenannten dritten Teilkriterien vorliegen, damit das dritte Betriebskriterium als erfüllt angenommen und die Verbrennungskraftmaschine in die dritte Betriebsart geschaltet bzw. in der dritten Betriebsart betrieben wird. Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Verbrennungskraftmaschine solange in der zweiten Betriebsart betrieben wird, solange das dritte Betriebskriterium erfüllt ist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Werte des zweiten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereichs alle größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereichs sind, die Werte des zweiten vorgegebenen Drehzahlwertbereichs größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Drehzahlwertbereichs, die Werte des zweiten vorgegebenen Lastwertbereichs alle größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Lastwertbereichs, die Werte des zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereichs alle größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereichs, die Werte des zweiten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereichs alle größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereichs, die Werte des zweiten vorgegebenen Zeitwertbereichs alle größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Zeitwertbereichs und/oder die Werte des zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs alle größer als der größte Wert des ersten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereichs. In der dritten Betriebsart wird die Verbrennungskraftmaschine gemäß einem Miller- Zyklus zweiter Miller-Intensität betrieben, wobei die erste Miller-Intensität der zweiten Betriebsart geringer ist als die zweite Miller-Intensität der dritten Betriebsart. Verglichen mit der zweiten Betriebsart muss der Ladeluftverdichter in der dritten Betriebsart einen höheren Ladeluftdruck bereitstellen, wodurch der Ladeluftverdichter stärker belastet wird als in der zweiten Betriebsart. Dies wird aber in Kauf genommen, um die Abgastemperatur in der dritten Betriebsart hinreichend zu reduzieren, um eine maximal zulässige Abgastemperatur einzuhalten bzw. nicht zu überschreiten, bei der eine bestimmungsgemäße Funktion der entsprechenden Komponente noch gewährleistet ist. Das bedeutet, die maximal zulässige Abgastemperatur ist aus Bauteilschutzgründen im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zwingend einzuhalten, damit die entsprechende Komponente keinen Schaden nimmt.
Insbesondere schließen die Teilkriterien einander aus. Mit anderen Worten liegt entweder das jeweilige erste T eilkriterium vor oder das jeweilige zweite T eilkriterium oder das jeweilige dritte Teilkriterium. Denn die angegebenen Wertbereiche überschneiden sich nicht.
Es ist bei dem Verfahren insbesondere vorgesehen, dass die Betriebsarten einander nicht überdecken. Mit anderen Worten ist die erste Betriebsart aktiv, wenn weder die zweite noch die dritte Betriebsart aktiv sind. Die zweite Betriebsart ist aktiv, wenn weder die erste noch die dritte Betriebsart aktiv sind. Die dritte Betriebsart ist aktiv, wenn weder die erste noch die zweite Betriebsart aktiv sind. Weiter ist bei dem Verfahren insbesondere vorgesehen, dass bei aktiver dritter Betriebsart sobald als möglich aus der dritten in die zweite Betriebsart geschaltet wird. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass die dritte Betriebsart nur zum Senken der Abgastemperatur genutzt wird, bis die Abgastemperatur wieder geringer als die Grenzabgastemperatur ist. Mit anderen Worten wird aus der dritten in die zweite Betriebsart geschaltet, wenn die Abgastemperatur wieder geringer als die Grenzabgastemperatur ist bzw. unter die Grenzabgastemperatur fällt. Insbesondere wird für ein Schalten aus der dritten in die zweite Betriebsart eine Rückschaltungsgrenztemperatur vorgegeben, die geringer als die Grenzabgastemperatur ist und die beim Schalten aus der dritten in die zweite Betriebsart anstelle der Grenzabgastemperatur zum Tragen kommt. So unterbleibt ein Hin- und Herspringen zwischen der zweiten und der dritten Betriebsart. Nur sofern die Voraussetzungen zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in der zweiten Betriebsart noch nicht oder nicht mehr vorliegen, wird die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Verfahren in die erste Betriebsart geschaltet, also zum Beispiel dann, wenn der Ladeluftdruck unter den Grenzladeluftdruck fällt und/oder eine Kurbelwellendrehzahl und/oder eine Last der Verbrennungskraftmaschine dem Einsatz des Miller-Zyklus hindernd entgegenstehen.
Es ist insbesondere wenigstens eine Zwischenbetriebsart für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine denkbar. Beispielsweise kann das Schließen des Einlassventils in einer ersten Zwischenbetriebsart später als bei der zweiten, aber früher als bei der ersten Betriebsart erfolgen. Zudem ist eine zweite Zwischenbetriebsart denkbar, bei der das Schließen des Einlassventils später als bei der dritten, aber früher als bei der zweiten Betriebsart erfolgt. Zwischen der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart und/oder zwischen der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart können zwei oder mehr unterschiedliche erste bzw. zweite Zwischenbetriebsarten (mit jeweils unterschiedlicher Miller-Intensität) vorgesehen sein. So ist ein besonders fein abgestuftes Einstellen der Miller- Intensität ermöglicht. Das Verfahren ist auf die Zwischenbetriebsart(en) übertragbar. Es kann bei Vorliegen des ersten Betriebskriteriums (oder eines anderen/weiteren ersten Betriebskriteriums, gegebenenfalls mit weiteren und/oder anderen ersten Teilkriterien) aus der ersten Betriebsart in eine der ersten Zwischenbetriebsarten geschaltet werden. Aus dieser kann bei Vorliegen des zweiten Betriebskriteriums (oder eines anderen/weiteren zweiten Betriebskriteriums, gegebenenfalls mit weiteren und/oder anderen zweiten Teilkriterien) in eine weitere der (ersten oder zweiten) Zwischenbetriebsstufen oder die dritte Betriebsart geschaltet werden.
Mittels des Verfahrens wird die Verbrennungskraftmaschine besonders effizient und emissionsarm betrieben, wobei die Abgastemperatur bei stets verbrennungsstöchiometrischem Brennstoff- bzw. Kraftstoff-Luft-Verhältnis A = 1 unterhalb der Grenzabgastemperatur gehalten wird. Dabei wird insbesondere auf ein Anreichern des Kraftstoff-Luft-Gemischs (A < 1) zum Kühlen des Abgases verzichtet, da dies zu einem erhöhten Schadstoffausstoß der Verbrennungskraftmaschine und zu einer niedrigen Konvertierungsrate eines an die Verbrennungskraftmaschine abgasseitig angeschlossenen Katalysators führt. Ferner ist gewährleistet, dass die thermische Belastung der mit Abgas zusammenwirkenden Komponenten aufgrund des dritten Betriebszustands eine zulässige Grenzbelastung nicht überschreitet. Aktuelle gesetzliche Anforderungen, die niedrige Grenzwerte für einen Schadstoffausstoß über einen gesamten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine vorschreiben, werden erfüllt. Zudem sind höhere Fahrleistungen mit dem Kraftfahrzeug möglich, das die Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmaschine aufweist. Mittels der variabel steuerbaren Einlassspreizung sind in der ersten und zweiten Betriebsart höhere Leistungen erzielbar als in der dritten Betriebsart.
Einer weiteren möglichen Ausführungsform zufolge sind der erste Kurbelwellenwinkel KW1 bzw. der erste Kurbelwellenwinkelbereich [KW1] und der zweite Kurbelwellenwinkel KW2 bzw. der zweite Kurbelwellenwinkelbereich [KW2] über einen ersten Winkelabstand voneinander beabstandet, der insbesondere mehr als 10°oder mehr als 30°, beträgt. Alternativ oder zusätzlich sind der zweite Kurbelwellenwinkel KW2 und der dritte Kurbelwellenwinkel KW3 bzw. der zweite Kurbelwellenwinkelbereich [KW2] und der dritte Kurbelwellenwinkelbereich [KW3] über einen zweiten Winkelabstand voneinander beabstandet, der insbesondere mehr als 5° beträgt. Insbesondere ist der erste Winkelabstand, über die Kurbelwellenwinkel KW1 , KW2 bzw. die Kurbelwellenwinkelbereiche [KW1], [KW2] voneinander beabstandet sind, größer als der zweite Winkelabstand, über die Kurbelwellenwinkel KW2, KW3 bzw. die Kurbelwellenwinkelbereiche [KW2], [KW3] voneinander beabstandet sind.
In einer möglichen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schalten zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart und/oder das Schalten zwischen der zweiten und der dritten Betriebsart stufenlos erfolgt. Dadurch ist ein besonders schonendes Umschalten der Betriebsarten der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet. Alternativ oder zusätzlich kann das Schalten zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart und/oder das Schalten zwischen der zweiten und der dritten Betriebsart in diskreten Stufen erfolgen.
Das Ermitteln der Abgastemperatur umfasst in einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens ein Ermitteln einer ersten Abgastemperatur an einer ersten Abgastraktstelle. Die erste Abgastraktstelle ist einer Turbine eines Abgasturboladers der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet, insbesondere in/an einem Einströmbereich der Turbine angeordnet, der im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine von deren Abgas durchströmt wird, um das Turbinenlaufrad der Turbine anzutreiben. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Ermitteln der Abgastemperatur ein Ermitteln einer zweiten Abgastemperatur an einer zweiten Abgastraktstelle, die die einer Einströmseite einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, beispielsweise eines Katalysators, der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Die zweite Abgastraktstelle ist insbesondere in/an einem Einströmkanalabschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet, der im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine von deren Abgas durchströmt wird. Alternativ oder zusätzlich zum Ermitteln der ersten und/oder der zweiten Abgastemperatur an der ersten bzw. zweiten Abgastraktstelle ist weiter vorgesehen, dass das Ermitteln der Abgastemperatur ein Ermitteln einer dritten Abgastemperatur an einer dritten Abgastraktstelle umfasst. Die dritte Abgastraktstelle ist einer vom Abgas durchströmten Nachbehandlungskammer der Abgasnachbehandlungseinrichtung, zum Beispiel einer Konvertierungskammer des Katalysators, zugeordnet, beispielsweise in der Nachbehandlungskammer angeordnet. Die jeweilige Abgastemperatur kann gemessen werden, etwa mittels entsprechend eingerichteter Temperatursensoren. Alternativ oder zusätzlich kann/können eine oder mehr der Abgastemperaturen modelliert werden, beispielsweise mittels der Steuereinrichtung.
Das die Abgastemperatur betreffende erste Teilkriterium gilt als erfüllt, wenn der Wert der ersten Abgastemperatur aus dem ersten Abgastemperaturwertbereich stammt und/oder wenn der Wert der zweiten Abgastemperatur aus dem ersten Abgastemperaturwertbereich stammt und/oder wenn der Wert der dritten Abgastemperatur aus dem ersten Abgastemperaturwertbereich stammt. Für die jeweilige Abgastraktstelle ist insbesondere ein individueller erster Abgastemperaturwertbereiche vorgesehen. Das bedeutet, dass zum Beispiel ein der ersten Abgastraktstelle zugeordneter erster Abgastemperaturwertbereich andere Abgastemperaturwerte beinhalten kann als ein der zweiten Abgastraktstelle zugeordneter erster Abgastemperaturwertbereich. Das die Abgastemperatur betreffende zweite Teilkriterium gilt als erfüllt, wenn der Wert der ersten Abgastemperatur aus dem zweiten Abgastemperaturwertbereich stammt und/oder wenn der Wert der zweiten Abgastemperatur aus dem zweiten Abgastemperaturwertbereich stammt und/oder wenn der Wert der dritten Abgastemperatur aus dem zweiten Abgastemperaturwertbereich stammt. Für die jeweilige Abgastraktstelle sind/ist insbesondere ein individueller erster und/oder ein individueller zweiter Abgastemperaturwertbereiche vorgesehen. Das bedeutet, dass zum Beispiel ein der ersten Abgastraktstelle zugeordneter erster/zweiter Abgastemperaturwertbereich andere Abgastemperaturwerte beinhalten kann als ein der zweiten Abgastraktstelle zugeordneter erster/zweiter Abgastemperaturwertbereich. Dies gilt für die anderen Abgastraktstellen analog. Das die Abgastemperatur betreffende dritte Teilkriterium gilt als erfüllt, wenn der Wert der ersten Abgastemperatur aus dem dritten Abgastemperaturwertbereich stammt und/oder wenn der Wert der zweiten Abgastemperatur aus dem dritten Abgastemperaturwertbereich stammt und/oder wenn der Wert der dritten Abgastemperatur aus dem dritten Abgastemperaturwertbereich stammt. Für die jeweilige Abgastraktstelle ist insbesondere ein individueller dritter Abgastemperaturwertbereich vorgesehen. Das bedeutet, dass zum Beispiel ein der ersten Abgastraktstelle zugeordneter dritter Abgastemperaturwertbereich andere Abgastemperaturwerte beinhalten kann als ein der zweiten Abgastraktstelle zugeordneter dritter Abgastemperaturwertbereich. Dies gilt für die anderen Abgastraktstellen analog.
Hierdurch werden die Abgastemperaturen an den verschiedenen Stellen der Verbrennungskraftmaschine besonders genau berücksichtigt. Ferner kann eine Plausibilitätsprüfung vorgesehen werden. Wird zum Beispiel an der ersten Abgastraktstelle eine implausi- bel hohe Abgastemperatur gemessen, die über der ersten Grenzabgastemperatur liegt, kann von einem Umschalten aus der zweiten in die dritte Betriebsart abgesehen werden, wenn an der zweiten Abgastraktstelle eine Abgastemperatur gemessen wird, die plausibel ist und unter der zweiten Grenzabgastemperatur liegt.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 für ein etwa 20-sekündiges befeuertes Beschleunigen einer eine Kurbelwelle aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, die mittels eines Verfahrens zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine gesteuert wird, über einer gemeinsamen Zeitachse a) einen Kurbelwellendrehzahlverlauf der Verbrennungskraftmaschine und einen Übersetzungsstufenverlauf eines an die Kurbelwelle angekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes, b) einen Aktivzustandsverlauf dreier Betriebsarten der Verbrennungskraftmaschine, c) einen Verlauf eines Einlassventilspreizungswinkels, der angibt, bei welcher Winkelstellung der Kurbelwelle bezogen auf deren obere Totpunktstellung das Einlassventil mit einem Maximalhub geöffnet ist, d) einen Ladeluftdruckverlauf und e) einen Ladelufttemperaturverlauf, Fig. 2 zur Verdeutlichung der Betriebsarten und der damit zusammenhängenden Einlassventilspreizungswinkel die schematisiert dargestellte Kurbelwelle a) in einer oberen Totpunktstellung, b) in einer um einen ersten Kurbelwellenwinkel aus der ersten Totpunktstellung ausgerückten, ersten Winkelstellung, c) in einer um einen zweiten Kurbelwellenwinkel aus der ersten Totpunktstellung ausgerückten, zweiten Winkelstellung, d) in einer um einen dritten Kurbelwellenwinkel aus der ersten Totpunktstellung ausgerückten, dritten Winkelstellung.
Im Folgenden wird in gemeinsamer Beschreibung zu einem Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine, zu einer Steuereinrichtung, die zum Ausführen des Verfahrens konfiguriert ist, zu einer die Verbrennungskraftmaschine und die Steuereinrichtung aufweisenden Verbrennungskraftmaschineneinheit und zu einem Kraftfahrzeug, das die Verbrennungskraftmaschineneinheit aufweist, vorgetragen. In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen.
Das Kraftfahrzeug weist die Verbrennungskraftmaschineneinheit auf, sodass durch die Verbrennungskraftmaschine der Verbrennungskraftmaschineneinheit eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschineneinheit weist neben der Verbrennungskraftmaschine eine Steuereinrichtung auf, die Mittel aufweist, um das Verfahren zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine auszuführen. Dabei stellt die Steuereinrichtung Steuersignale für die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Einlassventiltrieb der Verbrennungskraftmaschine, bereit, wobei die Verbrennungskraftmaschine dazu eingerichtet ist, die mittels der Steuereinrichtung bereitgestellten Steuersignale als Eingangssteuersignale zu akzeptieren. Dementsprechend sind die Verbrennungskraftmaschine und die Steuereinrichtung zur Steuersignalübertragung miteinander gekoppelt oder koppelbar.
Die Verbrennungskraftmaschine ist vorliegend als eine Viertakt-Hubkolbenmaschine ausgeführt und weist zusätzlich zum Einlassventiltrieb eine Kurbelwelle 1 sowie einen Brennraum und ein dem Brennraum zugeordnetes Einlassventil auf. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine einen Ladeluftverdichter, zum Beispiel einen Abgasturbolader, zum Vorverdichten einer dem Brennraum zuzuführenden Ladeluft auf. In einem be- feuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ist für ein Beladen des Brennraums mit Ladeluft oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem Ladetakt eine Auslassseite des Brennraums mittels eines Auslassventils dicht verschlossen, wohingegen eine Einlassseite des Brennraums mittels eines wenigstens teilweise in eine Offenstellung gestellten Einlassventils für ein Einströmen eines Fluids in den Brennraum freigegeben ist. Dabei wird zum Bewegen eines im Brennraum translatorisch bewegbar gelagerten Hubkolbens, die Kurbelwelle 1 ausgehend von deren oberer Totpunktstellung OT - in Fig. 2 bei 0° eingezeichnet - und in bestimmungsgemäßer Arbeitsdrehrichtung 2 (siehe Fig. 2 a)) in Richtung hin zu einer unteren Totpunktstellung UT - in Fig. 2 bei 180° eingezeichnet - der Kurbelwelle 1 gedreht. An den Ladetakt schließt sich ein Kompressions- bzw. Verdichtungstakt an, bei welchem die Kurbelwelle 1 in Arbeitsdrehrichtung von der unteren Totpunktstellung UT (180°) in Richtung obere Totpunktstellung OT (360°) gedreht wird. In der darauffolgenden Vollumdrehung der Kurbelwelle 1 schließen sich ein Expansionstakt (von 360° bis 540°) und ein Ausstoßtakt (von 540° bis 720° = 0°) an und der Viertakt-Zyklus beginnt von vorn.
Fig. 1 a) zeigt über der Zeit t einen Verlauf einer Kurbelwellendrehzahl n sowie einen Verlauf von Übersetzungsstufen N eines an die Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes, wobei die Verbrennungskraftmaschine befeuert beschleunigt wird. Dabei wird die Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Verfahren gesteuert.
In Fig. 1 b) ist dargestellt, in welchen Zeitabschnitten des Beschleunigungsvorgangs die Verbrennungskraftmaschine in einer ersten Betriebsart B1 , in einer zweiten Betriebsart B2 und ein einer dritten Betriebsart B3 betrieben wird. Es ist zu erkennen, dass sich die Betriebsarten B1 , B2, B3 nicht überlappen. Das heißt, die erste Betriebsart B1 ist nur dann aktiv, wenn weder die zweite Betriebsart B2 noch die dritte Betriebsart B3 aktiv sind. Die zweite Betriebsart B2 ist aktiv, wenn weder die erste Betriebsart B1 noch die dritte Betriebsart B3 aktiv sind. Folglich ist die dritte Betriebsart B3 nur dann aktiv, wenn weder die erste Betriebsart B1 noch die zweite Betriebsart B2 aktiv sind.
Die Betriebsarten B1 , B2, B3 unterscheiden sich insbesondere in einer jeweils zugehörigen Einlassventilspreizungswinkel ES, deren Verlauf über der Zeit t in Fig. 1 c) dargestellt ist. Je nach Betriebsart B1 , B2, B3 ist das Einlassventil bei einer anderen Einlassspreizung ES1 , ES2, ES3 maximal geöffnet, das heißt vollständig in eine Offenstellung gestellt. Die Einlassventilspreizungswinkel ES ist ein Kurbelwellenwinkel, der in Arbeitsdrehrichtung 2 der Kurbelwelle 1 und ausgehend von der oberen Totpunktstellung OT der Kurbelwelle 1 gemessen wird. Daraus folgt, dass das Einlassventil je nach Betriebsart B1 , B2, B3 in Bezug auf den jeweiligen Ladetakt bei unterschiedlichen Kurbelwellenwinkeln KW1 , KW2, KW3 vollständig in eine Geschlossenstellung gestellt ist.
In Fig. 2 b), c) und d) sind die Einlassventilspreizungswinkel ES1 , ES2, ES3, bei denen das Einlassventil mit Maximalhub geöffnet ist, visualisiert. Es ist zu erkennen, dass in der ersten Betriebsart B1 das Einlassventil bei einem ersten Einlassventilspreizungswinkel ES1 maximal geöffnet ist. Hierdurch ist das Einlassventil bei einem ersten Kurbelwellenwinkel KW1 von circa 180°, also etwa an der unteren Totpunktstellung UT, vollständig in der Geschlossenstellung angeordnet. Mit anderen Worten: in der ersten Betriebsart B1 ist an der unteren Totpunktstellung UT bzw. wenn die Kurbelwelle den ersten Kurbelwellenwinkel KW1 eingenommen hat, eine Schließbewegung des Einlassventils vollständig abgeschlossen. Ein Einströmen von Ladeluft in den Brennraum hinein ist beim ersten Kurbelwellenwinkel KW1 total gesperrt. Es ist bekannt, dass (aus Toleranzgründen, wie Ventilspiel, und/oder zum Ausnutzen vorteilhafter thermo- bzw. fluiddynamischer Effekte) das Schließen des Einlassventils kurz vor oder kurz nach der unteren Totpunktstellung vollständig abgeschlossen sein kann, aber jedenfalls in einem Nahbereich um die untere Totpunktstellung UT, zum Beispiel in einem Bereich von ± 10° um die untere Totpunktstellung UT. Daher stammt der erste Einlassventilspreizungswinkel ES1 insbesondere aus einem ersten Einlassventilspreizungswinkelbereich [ES1], und folglich stammt der der erste Kurbelwellenwinkel KW1 insbesondere aus einem ersten Kurbelwellenwinkelbereich [KW1],
In der zweiten Betriebsart B2 ist das Einlassventil bei einem zweiten Einlassventilspreizungswinkel ES2 vollständig geöffnet, wodurch das Schließen des Einlassventils im Vergleich zu ersten Betriebsart B1 früher, das heißt bei einem zweiten Kurbelwellenwinkel KW2 und jedenfalls bevor die Kurbelwelle 1 den ersten Kurbelwellenwinkel KW1 eingenommen hat, abgeschlossen ist. Dadurch wird noch während des Ladetakts das Einströmen von Ladeluft in den Brennraum total gesperrt. So wird die Verbrennungskraftmaschine in einem Miller-Zyklus erster Miller-Intensität betrieben.
Der zweite Einlassventilspreizungswinkel ES2 kann aus einem zweiten Einlassventilspreizungswinkelbereich [ES2] stammen, was bedeutet, dass der zweite Kurbelwellenwinkel KW2 aus einem zweiten Kurbelwellenwinkelbereich [KW2] stammen kann. Der erste Kur- belwellenwinkel KW1 bzw. dessen Winkelbereich [KW1] und der zweite Kurbelwellenwinkel KW2 bzw. dessen Winkelbereich [KW2] sind vorliegend über einen ersten Winkelabstand voneinander beabstandet. Das heißt, dass der erste Einlassventilspreizungswinkel ES1 bzw. deren Winkelbereich [ES1] und der zweite Einlassventilspreizungswinkel ES2 bzw. deren Winkelbereich [ES2] über den ersten Winkelabstand voneinander beabstandet sein können. Der erste Winkelabstand beträgt dabei mehr als 10°, insbesondere mehr als 30°. Das Schließen des Einlassventils ist im ersten Miller-Zyklus bzw. in der zweiten Betriebsart B2 im Vergleich zur ersten Betriebsart B1 beispielsweise 40° früher beendet.
In der dritten Betriebsart B3 ist das Einlassventil bei einem dritten Einlassventilspreizungswinkel ES3 vollständig geöffnet, wodurch das Schließen des Einlassventils im Vergleich zu zweiten Betriebsart B2 noch früher, nämlich bei einem dritten Kurbelwellenwinkel KW3, abgeschlossen ist, wodurch die Verbrennungskraftmaschine dann in einem Miller-Zyklus zweiter Miller-Intensität betrieben wird. Der dritte Kurbelwellenwinkel KW3 kann aus einem dritten Kurbelwellenwinkelbereich [KW3] stammen, und der dritte Einlassventilspreizungswinkel ES3 kann aus einem dritten Einlassventilspreizungswinkelbereich [ES3] stammen. Der zweite Kurbelwellenwinkel KW2 bzw. dessen Winkelbereich [KW2] und der dritte Kurbelwellenwinkel KW3 bzw. dessen Winkelbereich [KW3] sind vorliegend über einen zweiten Winkelabstand voneinander beabstandet, der mehr als 5° beträgt. Insofern können die Einlassventilspreizungswinkelbereiche [ES2], [ES3] über den zweiten Winkelabstand voneinander beabstandet sein. Das Schließen des Einlassventils ist im Miller- Zyklus zweiter Miller-Intensität bzw. in der dritten Betriebsart B3 im Vergleich zur ersten Betriebsart B1 früher beendet und im Vergleich zur zweiten Betriebsart B2 noch früher. So sind die mit einem Miller-Zyklus einhergehenden Effekte im Miller-Zyklus zweiter Intensität, das heißt in der dritten Betriebsart B3, stärker ausgeprägt als in der zweiten Betriebsart B2; die zweite Betriebsart B2 hat die erste, schwache Miller-Intensität, und die dritte Betriebsart B3 hat die zweite, starke Miller-Intensität.
Es wird bei dem Verfahren ermittelt, welchen Ladeluftdruck die Ladeluft innehat. Der Verlauf des Ladeluftdrucks p während des hier betrachteten befeuerten Beschleunigens ist in Fig. 1 d) über der Zeit t dargestellt. Insbesondere wird ermittelt, mit welcher Kurbelwellendrehzahl und mit welcher Last die Verbrennungskraftmaschine betrieben wird. Zudem werden eine aktuelle Übersetzungsstufe eines an die Verbrennungskraftmaschine angekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes sowie eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt. Zudem werden eine aktuelle Betriebsdauer der Verbren- nungskraftmaschine und eine Abgastemperatur an einer Abgastraktstelle ermittelt. Einer, einige oder alle der Werte, die hier ermittelt werden - hier also ein Ladeluftdruckwert, ein Kurbelwellendrehzahlwert (kurz: Drehzahlwert), ein Lastwert, ein Übersetzungsstufenwert, ein Fahrgeschwindigkeitswert (kurz: Geschwindigkeitswert), ein Betriebsdauerwert sowie ein Abgastemperaturwert -, kann/können modelliert werden, etwa mittels der Steuereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine. Alternativ oder zusätzlich kann/können einer, einige oder alle der besagten Werte gemessen werden, etwa mittels eines entsprechend konfigurierten und angeordneten Sensors. So wird vorliegend zum Beispiel der Abgastemperaturwert ermittelt, indem die an der Abgastraktstelle vorherrschende Abgastemperatur bzw. der entsprechende Abgastemperaturwert mittels der Steuereinrichtung modelliert wird.
Die Verbrennungskraftmaschine wird in der ersten Betriebsart B1 betrieben, wenn bzw. solange ein erstes Betriebskriterium erfüllt ist. Das erste Betriebskriterium gilt im vorliegenden Beispiel als erfüllt, wenn eines von ersten Teilkriterien erfüllt ist oder wenn zwei oder mehr der ersten Teilkriterien erfüllt sind. Die ersten Teilkriterien sind vorliegend:
- Die Ladeluft weist aktuell einen Ladeluftdruck p auf, dessen Wert aus einem ersten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert Gpi. einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Kurbelwellendrehzahl n weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte von null, insbesondere von einem Leerlaufdrehzahlwert, bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Last weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzlastwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Übersetzungsstufe N des Übersetzungsstufenwechselgetriebes weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert einschließlich umfasst.
- Eine aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde, weist einen Wert auf, der aus ei- nem ersten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzbetriebsdauerwert einschließlich umfasst.
- An der Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine wird die Abgastemperatur ermittelt, deren Wert aus einem ersten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert einschließlich umfasst.
Aus der ersten Betriebsart B1 wird bei dem Verfahren die Verbrennungskraftmaschine in die zweite Betriebsart B2 geschaltet, wenn ein anderes, zweites Betriebskriterium erfüllt ist. Das zweite Betriebskriterium gilt im vorliegenden Beispiel als erfüllt, wenn eines von zweiten Teilkriterien erfüllt ist oder wenn zwei oder mehr der zweiten Teilkriterien erfüllt sind. Die zweiten Teilkriterien sind vorliegend:
- Die Ladeluft weist aktuell einen Ladeluftdruck p auf, dessen Wert aus einem zweiten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert Gpi. ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Kurbelwellendrehzahl weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Last weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzlastwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzlastwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Übersetzungsstufe des Übersetzungsstufenwechselgetriebes weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert einschließlich umfasst.
- Die aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde, weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert einschließlich umfasst.
- An der Abgastraktstelle wird eine Abgastemperatur ermittelt, deren Wert aus einem zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte vom ersten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert einschließlich umfasst.
Die Verbrennungskraftmaschine wird also in der ersten Betriebsart B1 betrieben, solange nicht eines oder mehr der zweiten Teilkriterien erfüllt ist, beispielsweise solange der Ladeluftdruck PL geringer als der Grenzladeluftdruck Gpi. ist. Es ist vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine so früh wie möglich in die zweite Betriebsart B2 geschaltet wird und dass die Verbrennungskraftmaschine solange wie möglich in der zweiten Betriebsart B2 betrieben wird. Es ist aus Fig. 1 d) zu erkennen, dass in der zweiten Betriebsart B2 der Ladeluftverdichter einen höheren Ladeluftdruck liefert als in der ersten Betriebsart B1 , Das Schalten aus der ersten Betriebsart B1 in die zweite Betriebsart B2 bzw. umgekehrt erfolgt vorliegend stufenlos. Es ist alternativ denkbar, dass das Schalten aus der ersten Betriebsart B1 in die zweite Betriebsart B2 bzw. umgekehrt über diskrete Stufen erfolgt.
Gemäß dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine aus der zweiten Betriebsart B2 nur dann in die dritte Betriebsart B3 geschaltet, wenn es aus Bauteilschutzgründen erforderlich ist/wird. Hierzu ist ein drittes Betriebskriterium vorgesehen, wobei die Verbrennungskraftmaschine aus der zweiten Betriebsart B2 in die dritte Betriebsart B3 geschaltet wird bzw. in der dritten Betriebsart B3 betrieben wird, wenn das dritte Betriebskriterium erfüllt ist. Das dritte Betriebskriterium gilt im vorliegenden Beispiel als erfüllt, wenn eines von dritten Teilkriterien erfüllt ist oder wenn zwei oder mehr der dritten Teilkriterien erfüllt sind. Die dritten Teilkriterien sind vorliegend:
- Die Ladeluft weist einen aktuellen Ladeluftdruck p auf, dessen Wert aus einem dritten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert Gpi. ausschließlich und höher umfasst.
- Die aktuelle Kurbelwellendrehzahl weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert ausschließlich und höher umfasst.
- Die aktuelle Last weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von zweiten ersten vorgegebenen Grenzlastwert ausschließlich und höher umfasst. - Die aktuelle Übersetzungsstufe des Übersetzungsstufenwechselgetriebes weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert ausschließlich und höher umfasst.
- Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert ausschließlich und höher umfasst.
- Die aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der zweiten Betriebsart betrieben wurde, weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzbetriebsdauerwert ausschließlich und höher umfasst.
- An der Abgastraktstelle wird eine Abgastemperatur ermittelt, deren Wert aus einem dritten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte vom zweiten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert ausschließlich und höher umfasst.
Wenn zum Beispiel die ermittelte Abgastemperatur höher als eine vorgegebene Grenzabgastemperatur ist/wird, wird die Verbrennungskraftmaschine in die dritte Betriebsart B3 geschaltet. Insbesondere sobald es die Abgastemperatur wieder zulässt, das heißt, sobald die ermittelte Abgastemperatur an der entsprechenden Abgastraktstelle wieder unter eine vorgegebene Grenzabgastemperatur sinkt oder gesunken ist, wird die Verbrennungskraftmaschine wieder in die zweite Betriebsart B2 geschaltet. Vorliegend wird für das Schalten aus der dritten Betriebsart B3 in die zweite Betriebsart B2 eine Rückschaltungsgrenztemperatur vorgegeben, die geringer als die Grenzabgastemperatur ist und die beim Schalten aus der dritten Betriebsart B2 in die zweite Betriebsart B3 anstelle der Grenzabgastemperatur zum Tragen kommt. Das Schalten aus der zweiten Betriebsart B2 in die dritte Betriebsart B3 bzw. umgekehrt erfolgt vorliegend stufenlos. Es ist alternativ denkbar, dass das Schalten aus der zweiten Betriebsart B2 in die dritte Betriebsart B3 bzw. umgekehrt über diskrete Stufen erfolgt.
Die Verbrennungskraftmaschine kann des Weiteren in einer ersten Zwischenbetriebsart betrieben werden, die durch einen Einlassventilspreizungswinkel ES gekennzeichnet ist, der kleiner als der erste Einlassventilspreizungswinkel ES1, aber größer als der zweite Einlassventilspreizungswinkel ES2 ist. Daraus ergibt sich, dass in der ersten Zwischenbetriebsart das Schließen des Einlassventils bei einem Kurbelwellenwinkel abgeschlossen ist, der kleiner als der erste Kurbelwellenwinkel KW1 und dabei größer als der zweite Kur- belwellenwinkel KW2 ist. Die Verbrennungskraftmaschine kann ferner in einer zweiten Zwischenbetriebsart betrieben werden, die insbesondere durch einen Einlassventilspreizungswinkel ES gekennzeichnet ist, der kleiner als der zweite Einlassventilspreizungswinkel ES2 und dabei größer als der dritte Einlassventilspreizungswinkel ES3 ist. In der jeweiligen zweiten Zwischenbetriebsart ist also das Schließen des Einlassventils bei einem Kurbelwellenwinkel abgeschlossen, der kleiner als der zweite Kurbelwellenwinkel KW2, aber größer als der dritte Kurbelwellenwinkel KW3 ist. Zwei oder mehr erste bzw. zwei o- der mehr zweite Zwischenbetriebsarten sind möglich. Mittels eines Schaltens in eine oder mehr der Zwischenbetriebsarten (zum Beispiel erste Betriebsart B1 - erste Zwischenbetriebsart - weitere erste Zwischenbetriebsart(en) - zweite Betriebsart B2 - zweite Zwischenbetriebsart - weitere zweite Zwischenbetriebsart(en) - dritte Betriebsart B3) kann die Miller-Intensität besonders genau bedarfsgerecht eingestellt werden.
Vorliegend werden an einer ersten Abgastraktstelle eine erste Abgastemperatur, an einer zweiten Abgastraktstelle eine zweite Abgastemperatur und an einer dritten Abgastraktstelle eine dritte Abgastemperatur ermittelt. Die erste Abgastraktstelle ist einer Turbine des Abgasturboladers zugeordnet, beispielsweise in/an einem Einströmbereich der Turbine angeordnet, und wird zum Bauteilschutz für die Turbine vorgegeben. Einer Einströmseite einer Abgasnachbehandlungseinrichtung, zum Beispiel eines Katalysators, der Verbrennungskraftmaschine ist die zweiten Abgastraktstelle zugeordnet und insbesondere in/an einem Einströmkanalabschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet. Zum Bauteilschutz für die Abgasnachbehandlungseinrichtung wird eine zweite Grenzabgastemperatur vorgegeben. Die dritte Abgastraktstelle ist einer vom Abgas durchströmten Nachbehandlungskammer der Abgasnachbehandlungseinrichtung, zum Beispiel einer Konvertierungskammer des Katalysators, zugeordnet, beispielsweise in der Nachbehandlungskammer angeordnet. Für einen Bauteilschutz für die Nachbehandlungskammer wird eine dritte Grenzabgastemperaturhier vorgegeben.
Der jeweiligen Abgastraktstelle sind vorliegend ein individueller erster, ein individueller zweiter und ein individueller dritter Abgastemperaturwertbereich zugeordnet. Vorliegend gilt das die Abgastemperatur betreffende erste Teilkriterium als erfüllt, wenn der Wert der ersten Abgastemperatur und/oder der Wert der zweiten Abgastemperatur und/oder der Wert der dritten Abgastemperatur aus dem entsprechend zugeordneten der individuellen ersten Abgastemperaturwertbereiche stammt. Das die Abgastemperatur betreffende zweite Teilkriterium gilt vorliegend als erfüllt, wenn der Wert der ersten Abgastemperatur und/oder der Wert der individuellen zweiten Abgastemperatur und/oder der Wert der dritten Abgastemperatur aus dem entsprechend zugeordneten der zweiten Abgastemperaturwertbereiche stammt. Das die Abgastemperatur betreffende dritte Teilkriterium gilt vorliegend als erfüllt, wenn der Wert der ersten Abgastemperatur und/oder der Wert der zweiten Abgastemperatur und/oder der Wert der dritten Abgastemperatur aus dem entsprechend zugeordneten der individuellen dritten Abgastemperaturwertbereiche stammt.
In Fig. 1 e) ist der Verlauf der Temperatur TL der Ladeluft über der Zeit t dargestellt. Es ist zu erkennen, dass in der zweiten Betriebsart B2 eine höhere Ladelufttemperatur TL als in der ersten Betriebsart B1 vorliegt. Gegebenenfalls sind hier Maßnahmen vorzusehen, um die Ladeluft zu kühlen, beispielsweise ein besonders effizienter Ladeluftkühler etc.
Aus einer Zusammenschau der Fig. 1 d) und e) ist zu entnehmen, dass Komponenten sowie Peripheriekomponenten der Verbrennungskraftmaschine, die mit der Ladeluft und/oder dem Abgas in Kontakt kommen bzw. damit Zusammenwirken, in der zweiten Betriebsart B2 einer höheren Belastung unterworfen sind als in der ersten Betriebsart B1. Dies wird aber in Kauf genommen, um möglichst früh im befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in die zweite Betriebsart zu schalten und die Verbrennungskraftmaschine möglichst oft/lang in der zweiten Betriebsart zu betreiben. Denn die zweite Betriebsart - das heißt der Miller-Zyklus erster bzw. schwacher Miller-Intensität - bietet Vorteile hinsichtlich Abgastemperatur gegenüber der ersten Betriebsart B1. So kommen die mit dem Abgas zusammenwirkenden Komponenten/Peripheriekomponenten - zum Beispiel die Turbine des Ladeluftverdichters, die Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere deren Nachbehandlungskammer etc. -mit vorteilhaft kühlem Abgas in Kontakt. Unerwünscht hohe Temperaturen, insbesondere das Erreichen der vorgegebenen Grenztem- peratur(en), sind daher wirksam vermieden. Mittels des Verfahrens wird die Verbrennungskraftmaschine mit verbrennungsstöchiometrischem Kraftstoff-Luft-Verhältnis A = 1 betrieben, wobei bewusst auf ein Anreichern des Kraftstoff-Luft-Gemischs (A < 1) zum Kühlen des Abgases verzichtet wird. Kommt es im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, zu Abgastemperatur(en) heißer als die Grenzabgastemperatur(en), wird dennoch auf ein Anreichern des Kraftstoff-Luft-Gemischs (A < 1) zum Kühlen des Abgases verzichtet und stattdessen in den dritten Betriebsmodus - also in den Miller-Zyklus zweiter bzw. starker Miller-Intensität - geschaltet. So wird die Verbrennungskraftmaschine - selbst bei hohen Belastungen, insbesondere bei stationär eingestellter Volllast - mit Kraftstoff- Luft- Verhältnis A = 1 betrieben, wobei die Abgastemperatur oder -temperaturen die vorgegebe- nen Grenzabgastemperatur oder -temperaturen nicht überschreitet bzw. überschreiten.
Aktuelle gesetzliche Anforderungen, die besonders niedrige Grenzwerte für einen Schadstoffausstoß über einen gesamten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine vorschreiben, werden erfüllt.
Durch das Verfahren zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine, die zum Ausführen des Verfahrens ausgelegte Steuereinrichtung, die Verbrennungskraftmaschine und das die Verbrennungskraftmaschine aufweisende Kraftfahrzeug ist eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, wie eine Verbrennungskraftmaschine besonders effizient und emissionsarm betrieben wird.
Bezugszeichenliste
1 Kurbelwelle
2 Arbeitsdrehrichtung
KW1 erster Kurbelwellenwinkel
[KW1] erster Kurbelwellenwinkelbereich
KW2 zweiter Kurbelwellenwinkel
[KW2] zweiter Kurbelwellenwinkelbereich
KW3 dritter Kurbelwellenwinkel
[KW3] dritter Kurbelwellenwinkelbereich
OT obere Totpunktstellung der Kurbelwelle
UT untere Totpunktstellung der Kurbelwelle
B1 erste Betriebsart
B2 zweite Betriebsart bzw. erster Miller-Zyklus
B3 dritte Betriebsart bzw. zweiter Miller-Zyklus
ES1 erster Einlassventilspreizungswinkel
ES2 zweite Einlassventilspreizungswinkel
ES3 dritte Einlassventilspreizungswinkel
PL Ladeluftdruck
GPL Grenzladeluftdruck Ladelufttemperatur

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle (1), ein Einlassventil und einen Ladeluftverdichter zum Vorverdichten einer Ladeluft aufweist, wobei bei einem Ladetakt ein Schließen des Einlassventils ausgehend von einer oberen Totpunktstellung (OT, 0°) der Kurbelwelle (1) und in Arbeitsdrehrichtung (2) der Kurbelwelle (1) gemessen
- in einer ersten Betriebsart (B1) bei einem ersten Kurbelwellenwinkel (KW1) an einer unteren Totpunktstellung (UT, 180°) der Kurbelwelle (1) oder
- in einer zweiten Betriebsart (B2) bei einem zweiten Kurbelwellenwinkel (KW2), der kleiner als der erste Kurbelwellenwinkel (KW1) ist, vor der unteren Totpunktstellung (UT, 180°) oder
- in einer dritten Betriebsart (B3) in einem dritten Kurbelwellenwinkel (KW3), der kleiner als der zweite Kurbelwellenwinkel (KW2) ist, vor der unteren Totpunktstellung (UT, 180°), vollständig abgeschlossen ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine
- in der ersten Betriebsart (B1) betrieben wird, wenn ein erstes Betriebskriterium erfüllt ist,
- aus der ersten Betriebsart (B1) in die zweite Betriebsart (B2) geschaltet wird, wenn ein zweites Betriebskriterium erfüllt ist,
- aus der zweiten Betriebsart (B2) in die dritte Betriebsart (B3) geschaltet wird, wenn ein drittes Betriebskriterium erfüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betriebskriterium erfüllt ist, wenn eines oder mehr der folgenden ersten Teilkriterien erfüllt ist/sind:
- Der aktuelle Ladeluftdruck (p ) weist einen Wert auf, der der aus einem ersten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert (Gp einschließlich umfasst; - Eine aktuelle Kurbelwellendrehzahl weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte von null, insbesondere von einem Leerlaufdrehzahlwert, bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Last der Verbrennungskraftmaschine weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzlastwert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Übersetzungsstufe eines an die Verbrennungskraftmaschine angekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das die Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmaschine aufweist, weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde, weist einen Wert auf, der aus einem ersten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzbetriebsdauerwert einschließlich umfasst;
- An einer Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine wird eine Abgastemperatur ermittelt, deren Wert aus einem ersten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte von null bis zu einem ersten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert einschließlich umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Betriebskriterium erfüllt ist, wenn eines oder mehr der folgenden zweiten Teilkriterien erfüllt ist/sind:
- Der aktuelle Ladeluftdruck (pü weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert (GpO ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert einschließlich umfasst; - Eine aktuelle Kurbelwellendrehzahl weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Last der Verbrennungskraftmaschine weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzlastwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzlastwert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Übersetzungsstufe eines an die Verbrennungskraftmaschine angekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das die Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmaschine aufweist, weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert einschließlich umfasst;
- Eine aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der ersten Betriebsart betrieben wurde, weist einen Wert auf, der aus einem zweiten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzbetriebszeitwert einschließlich umfasst;
- An einer Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine wird eine Abgastemperatur ermittelt, deren Wert aus einem zweiten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte von einem ersten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert ausschließlich bis zu einem zweiten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert einschließlich umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Betriebskriterium erfüllt ist, wenn eines oder mehr der folgenden dritten Teilkriterien erfüllt ist/sind: - Der aktuelle Ladeluftdruck (p ) weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Ladeluftdruckwertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzladeluftdruckwert (GpO ausschließlich und höher umfasst;
- Eine aktuelle Kurbelwellendrehzahl weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Drehzahlwertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzdrehzahlwert ausschließlich und höher umfasst;
- Eine aktuelle Last der Verbrennungskraftmaschine weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Lastwertbereich stammt, der Werte von zweiten ersten vorgegebenen Grenzlastwert ausschließlich und höher umfasst;
- Eine aktuelle Übersetzungsstufe eines an die Verbrennungskraftmaschine angekoppelten Übersetzungsstufenwechselgetriebes weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Übersetzungsstufenwertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzübersetzungsstufenwert ausschließlich und höher umfasst;
- Eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, das die Verbrennungskraftmaschine als Antriebsmaschine aufweist, weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Geschwindigkeitswertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeitswert ausschließlich und höher umfasst;
- Eine aktuelle Betriebsdauer, in der die Verbrennungskraftmaschine zuletzt ununterbrochen in der zweiten Betriebsart betrieben wurde, weist einen Wert auf, der aus einem dritten vorgegebenen Zeitwertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzbetriebsdauerwert ausschließlich und höher umfasst;
- An einer Abgastraktstelle der Verbrennungskraftmaschine wird eine Abgastemperatur ermittelt, deren Wert aus einem dritten vorgegebenen Abgastemperaturwertbereich stammt, der Werte von einem zweiten vorgegebenen Grenzabgastemperaturwert ausschließlich und höher umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- der erste Kurbelwellenwinkel (KW1) und der zweite Kurbelwellenwinkel (KW2) über einen ersten Winkelabstand voneinander beabstandet sind, der insbesondere mehr als 10° oder mehr als 30° beträgt, und/oder - der zweite Kurbelwellenwinkel (KW2) und der dritte Kurbelwellenwinkel (KW3) über einen zweiten Winkelabstand voneinander beabstandet sind, der insbesondere mehr als 5° beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Abgastemperatur ein Ermitteln einer ersten Abgastemperatur an einer ersten Abgastraktstelle umfasst, die einer Turbine eines Abgasturboladers der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Abgastemperatur ein Ermitteln einer zweiten Abgastemperatur an einer zweiten Abgastraktstelle umfasst, die die einer Einströmseite einer Abgasnachbehandlungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Abgastemperatur ein Messen einer dritten Abgastemperatur an einer dritten Abgastraktstelle umfasst, die einer vom Abgas durchströmten Nachbehandlungskammer der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeordnet ist.
9. Steuereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, das nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildete Verfahren auszuführen.
10. Verbrennungskraftmaschineneinheit mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer nach Anspruch 9 ausgeführten Steuereinrichtung, die zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine mit dieser gekoppelt oder koppelbar ist.
11. Kraftfahrzeug mit einer nach Anspruch 10 ausgeführten Verbrennungskraftmaschineneinheit.
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