AT516149A4 - Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung sowie Motorbremsvorrichtung - Google Patents

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AT516149A4 ATA909/2014A AT9092014A AT516149A4 AT 516149 A4 AT516149 A4 AT 516149A4 AT 9092014 A AT9092014 A AT 9092014A AT 516149 A4 AT516149 A4 AT 516149A4
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, die ein Ansaug- system, ein Abgassystem, brennkraftmaschinenseitige Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufladung mittels zumindest eines in das Abgassystem und das Ansaugsystem integrierten Abgasturboladers sowie eine Motorbremseinrichtung aufweist, wobei die Motorbremseinrichtung eine wenigstens ein Auslassventil der Gaswechselventile beeinflussende Dekompressionsbremse und eine im Abgassystem angeordnete, das Abgas rückstauende Bremsklappe aufweist. Erfindungsgemäß wird mit einsetzender Motorbremsung (B) oder während der Motorbremsung für eine definiert vorgegebene Zeitdauer Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine (1) eingespritzt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung sowie Motorbremsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtungfür eine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, gemäßdem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Motorbremsvorrichtung nach dem Oberbegriffdes Anspruchs 14 sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 15.
Es ist insbesondere bei luftverdichtenden (Diesel-) Brennkraftmaschinen in Nutzkraftfahr¬zeugen bekannt, im Schubbetrieb durch eine Bremsklappe im Abgassystem einen Abgasge¬gendruck zu erzeugen, der eine wirkungsvolle Motorbremsung bewirkt, indem die Kolben derBrennkraftmaschine im Ausstoßtakt (Auslassventile offen) gegen diesen Abgasgegendruckarbeiten.
Um die Wirkung einer solchen Motorbremsvorrichtung deutlich zu erhöhen, ist es zum Bei¬spiel aus der DE 39 22 884 A1 bekannt, zusätzlich eine Dekompressionsbremse vorzuse¬hen, bei der die Auslassventile überlagert zur regulären Ventilbetätigung nach dem Viertakt¬prinzip auch im Verdichtungstakt teilweise geöffnet sind. Die zusätzliche Bremswirkung ent¬steht hier durch das gedrosselte Abblasen der Verbrennungsluft in das Abgassystem.
Die Dekompressionsbremse kann entweder abgasgesteuert oder zwangsgesteuert sein. Imabgasgesteuerten Betrieb ist die Ventilsteuerung der Auslassventile so ausgelegt, dass dieAuslassventile durch den bei geschlossener Bremsklappe vorliegenden Abgasgegendruckgezielt irregulär öffnen (sogenanntes Ventilspringen) und durch einen Mechanismus bis zurnächsten regulären Ventilöffnung offengehalten werden.
Bei einer zwangsgesteuerten Dekompressionsbremse wird zumeist hydraulisch und mecha¬nisch in die reguläre Ventilsteuerung eingegriffen, um die Auslassventile zumindest auch imVerdichtungstakt gezielt teilweise offen zu halten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Motorbremsvorrichtung vorzuschlagen,mittels dem bzw. der die Motorbremsleistung bei einer Brennkraftmaschine der gattungsge¬mäßen Art und mit Abgasturboaufladung erhöht werden kann, wobei die Temperaturbelas¬tung der Brennkraftmaschine im Motorbremsbetrieb möglichst niedrig gehalten werden soll.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vor¬teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung für eineBrennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, vorgeschlagen,die ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, brennkraftmaschinenseitige, insbesondere im Vier¬taktprinzip gesteuerte, Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstens einen Brennraumeinspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufladung mittels zumindesteines in das Abgassystem und das Ansaugsystem integrierten Abgasturboladers sowie eineMotorbremseinrichtung aufweist, wobei die Motorbremseinrichtung eine wenigstens ein Aus¬lassventil der Gaswechselventile beeinflussende Dekompressionsbremse und eine im Ab¬gassystem angeordnete, das Abgas rückstauende Bremsklappe aufweist. Erfindungsgemäßwird vorgeschlagen, dass mit einsetzender Motorbremsung bzw. während der Motorbrem¬sung für eine definiert vorgegebene Zeitdauer, insbesondere kurzzeitig, Kraftstoff in den we¬nigstens einen Brennraum bzw. in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Diese erfindungsgemäße Maßnahme führt insgesamt zu einer Erhöhung der Motorbrems¬leistung, was darauf zurückzuführen ist, dass durch die höhere Abgasenergie im Abgassys¬tem bzw. an der Abgasturbine des Abgasturboladers der Ladedruck im Ansaugsystem derBrennkraftmaschine progressiv und schnell ansteigt und damit den Gasmassendurchsatzdurch die Brennkraftmaschine verstärkt. Dies bewirkt einerseits die Erhöhung der Bremsleis¬tung, insbesondere durch die eingesetzte Dekompressionsbremse, und führt andererseits zueiner stärkeren Wärmeabfuhr in der Brennkraftmaschine über das Abgassystem.
Die Einspritzung des Kraftstoffs kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsformabhängig von einem im Ansaugsystem stromab eines Verdichters des Abgasturboladersvorherrschenden Ladedruck gesteuert werden.
Insbesondere kann die Einspritzung erst ab Erreichen eines definierten, unteren Ladedruck¬schwellwert einsetzen, um die Einspritzung dann einzusteuern, wenn die Abgasturbine desAbgasturboladers bereits einen im Wirkungsgrad günstigen Betriebspunkt erreicht hat (effizi¬ente Kraftstoffausnutzung bei niedrigem Verbrauch). Besonders bevorzugt ist hierbei deruntere Ladedruckschwellwert größer oder gleich 0,5 bar (relativ zur Umgebung), höchst be¬vorzugt größer oder gleich 1,0 bar (relativ zur Umgebung).
Des Weiteren kann die Dauer der Einspritzung durch das Erreichen eines definierten, oberenLadedruckschwellwertes begrenzt werden. Besonders vorteilhaft wird der obere Ladedruck¬schwellwert so vorgegeben, dass die Einspritzung spätestens bei oder zeitlich vor Erreichendes im momentanen Betriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks (PLmax) eingestelltwird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einspritzung vor Erreichen des im mo¬mentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine maximal erreichbaren Ladedrucks einge¬stellt wird, da einerseits der ladedrucksteigernde Effekt noch weiter fortwirken kann und an¬dererseits mögliche Ladedruckschwankungen unterschiedlicher Brennkraftmaschinen be¬rücksichtigt werden können. Der obere Ladedruckschwellwert für die Einstellung der Ein¬spritzung zeitlich vor Erreichen des im momentanen Betriebspunkt maximal erreichbarenLadedrucks (PLmax) ist beispielhaft wie folgt vorgegeben: PLmax - 0,3 bis 0,7 bar, insbe¬sondere PLmax - 0,5 bar.
Alternativ oder zusätzlich kann die Einspritzung des Kraftstoffs innerhalb einer Zeitschrankegesteuert werden, das heißt die Zeitdauer der Einspritzung zeitlich beschränkt sein, um zuverhindern, dass bei langsamen Ladedruckanstiegen bzw. ungünstigen Betriebszuständender Brennkraftmaschine lange Einspritzphasen zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führenkönnten. Die Zeitdauer der Einspritzung ist zum Beispiel auf maximal 30 Sekunden, bevor¬zugt auf maximal 20 Sekunden begrenzt.
Aus Fahrkomfortgründen kann es ferner vorteilhaft sein, wenn die Einspritzmenge, bezogenauf den Einspritzbeginn oder auf eine definierte Zeitspanne nach Einspritzbeginn, im Sinneeiner Rampenfunktion linear und/oder kontinuierlich bis gegen den Wert Null zurückgesteuertwird.
Besonders vorteilhaft kann die Einspritzmenge an Kraftstoff im Wesentlichen der Einspritz¬menge im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine entsprechen. Damit können eine zufrie¬denstellende Ladedrucksteigerung im Motorbremsbetrieb bei nur geringem, zusätzlichemKraftstoffverbrauch und adäquaten Abgasemissionswerten erzielt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann der Einspritzzeitpunkt während derMotorbremsung gegenüber der regulären Kraftstoffeinspritzung verändert, insbesondere imBereich von 15° bis 30° KW vor OT des jeweiligen Kolbens im Verdichtungstakt der Brenn¬kraftmaschine gesteuert werden, um besonders günstige Ladedruckanstiege bei niedrigemKraftstoffverbrauch und hoher Motorbremsleistung zu erreichen.
Eine erfindungsgemäße Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine in Kraftfahr¬zeugen weist ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, brennkraftmaschinenseitige, insbeson¬dere im Viertaktprinzip gesteuerte, Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstens einenBrennraum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufladung mittelszumindest eines in das Abgassystem und das Ansaugsystem integrierten Abgasturboladerssowie eine Motorbremseinrichtung auf, wobei die Motorbremseinrichtung eine wenigstensein Auslassventil der Gaswechselventile beeinflussende Dekompressionsbremse und eineim Abgassystem angeordnete, das Abgas rückstauende Bremsklappe aufweist. Erfindungs¬gemäß ist eine die Kraftstoffeinspritzung steuernde Steuer- und/oder Regeleinrichtung, ins¬besondere ein elektronisches Steuergerät, vorgesehen, die bei Vorliegen eines Motorbrems¬signals für eine definiert vorgegebene Zeitdauer eine Kraftstoffeinspritzung während desMotorbremsbetriebs bewirkt.
Die sich mit dieser Motorbremsvorrichtung ergebenden Vorteile ergeben sich analog zu denbereits vorher in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung gewürdigtenVorteilen. Insofern wird auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen.
Besonders bevorzugt ist hierbei eine Verfahrensführung bzw. Ausgestaltung, bei der dieBremsklappe stromauf einer Abgasturbine des Abgasturboladers, vorzugsweise unmittelbarstromauf und benachbart einer Abgasturbine des Abgasturboladers, angeordnet und als einedie Beaufschlagung der Abgasturbine mit einem Gasstrom beeinflussende Strömungsleit¬klappe ausgebildet ist. Damit gelingt es nahezu ohne baulichen Mehraufwand, den einlass¬seitigen Ladedruck im Motorbremsbetrieb stark anzuheben und somit den für die erzielbareBremsleistung notwendigen Massendurchsatz in der Brennkraftmaschine zu erhöhen. DieBremsklappe erfüllt somit mehrere Funktionen gleichzeitig: Sie sorgt bevorzugt geregelt füreinen ausreichenden Abgasgegendruck und zusätzlich ähnlich der Funktion einer Regel¬klappe bei Abgasturbinen mit variabler Turbinengeometrie für eine vorteilhafte Anströmungder Turbine bei verringertem Abgasdurchsatz und geringerer Abgasenthalpie.
Konkret bewirkt dabei die stromauf der Abgasturbine angeordnete Bremsklappe (insbeson¬dere eine unmittelbar stromauf und benachbart der Abgasturbine angeordnete Bremsklappe)im Gegensatz zu einer stromab der Abgasturbine angeordneten Bremsklappe ein höheresDruckgefälle über die Abgasturbine, wodurch, bedingt durch den dann möglichen höherenMassen- und Volumenstrom durch die Abgasturbine, der Ladedruck und der Abgasgegen¬druck deutlich erhöht werden kann und somit auch die Motorbremsleistung auf funktionssi¬chere Weise ohne thermische Überlastung der Brennkraftmaschine deutlich gesteigert wer¬ den kann. Durch das Druckgefälle über die stromauf angeordnete Bremsklappe wird hierbeieine geringere Belastung der Abgasturbine bei gleichem Abgasgegendruck erzielt, was somitbei einer Steigerung des Abgasgegendrucks zur gewünschten Steigerung der Bremsleistungohne höhere Belastung der Abgasturbine führt.
Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Bremsklappe stromauf und außerhalb,vorzugsweise unmittelbar stromauf und außerhalb, eines Turbinengehäuses einer Abgastur¬bine des Abgasturboladers (und damit stromauf eines turbinengehäuseseitigen Einströmka-nals) angeordnet ist. Durch die Anordnung der wenigstens einen Bremsklappe stromauf unddamit außerhalb eines Turbinengehäuses bzw. eines Einströmkanals der Abgasturbine bildetdiese keinen Bestandteil der Abgasturbine, wodurch sich eine montageleichte Positionierungder Bremsklappe mit erhöhten konstruktiven Freiheitsgraden ergibt. Insbesondere könnenhier dann bauliche Eingriffe in die Abgasturbine vermieden werden und brauchen nicht eineVielzahl unterschiedliche Turbinen für unterschiedliche Modellreihen vorgehalten werden.Gemäß einer hierzu besonders bevorzugten konkreten ersten Ausgestaltung kann die Ab¬gasturbine, insbesondere ein Turbinengehäuse der Abgasturbine, hier dann mit einem, überwenigstens einen, vorzugsweise über mehrere, Zylinder der Brennkraftmaschine mit Abgasbeaufschlagten Abgaskrümmer strömungstechnisch gekoppelt sein, wobei zwischen der Ab¬gasturbine und dem Abgaskrümmer, insbesondere zwischen einem Turbinengehäuse derAbgasturbine und dem Abgaskrümmer, und damit unmittelbar stromauf und außerhalb einesTurbinengehäuses der Abgasturbine eine die Bremsklappe aufweisende separate Baueinheitverbaut ist, die sowohl mit dem Turbinengehäuse als auch mit dem Abgaskrümmer fest ver¬bunden ist. Baulich besonders kompakt und vorteilhaft ist gemäß einer zweiten konkretenAusführungsvariante vorgesehen, dass die Abgasturbine bzw. ein Abgasturbinengehäusedes Abgasturboladers unmittelbar an einen über wenigstens einen, vorzugsweise über meh¬rere, Zylinder der Brennkraftmaschine mit Abgas beaufschlagten Abgaskrümmer angebautist, wobei die Bremsklappe im Bereich des Abgaskrümmers und damit unmittelbar stromaufund außerhalb eines Turbinengehäuses der Abgasturbine angeordnet ist.
Auch wenn die Erfindung vorstehend stets in Verbindung mit einer Bremsklappe erläutertworden ist, ist dieser Begriff „Bremsklappe“ ausdrücklich in einem weiten und umfassendenSinne zu verstehen und nicht nur auf schwenkbare Klappenanordnung beschränkt. So sollenvon dem Begriff „Bremsklappe“, sofern dies nicht anders erläutert ist, ausdrücklich auch jed¬wede andere geeignete und/oder nicht schwenkbare Drosseleinrichtungen, wie zum BeispielSchieber oder Drehschieber, umfasst sein.
Bezüglich der sich mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ergebenden Vorteile wird eben¬falls auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher er¬läutert. Es zeigen:
Fig. 1 in nur skizzenhafter Darstellung eine Brennkraftmaschine für ein Nutzkraftfahrzeugmit einem Ansaugsystem, einem Abgassystem, einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung,einem Abgasturbolader und einer Motorbremsvorrichtung mit einer Bremsklappestromauf der Abgasturbine, wobei die Einrichtungen über ein elektronisches Motor¬steuergerät gesteuert sind; und
Fig. 2 eine Grafik zur mit der Motorbremsvorrichtung nach Fig. 1 erzielbaren Motorbrems¬leistung und des Ladedrucks PL, aufgetragen über einer definierten Messzeit desMotorbremsbetriebs.
In der Fig. 1 ist nur skizzenhaft eine Brennkraftmaschine 1 (zum Beispiel eine Sechszylinder-Diesel-Brennkraftmaschine) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, darge¬stellt, mit einem Ansaugsystem 2 und einem Abgassystem 3 (soweit nicht beschrieben übli¬cher Bauart). Im Ansaugkrümmer 4 des Ansaugsystems 2 kann gegebenenfalls eine Dros¬selklappe 5 vorgesehen sein.
Das Abgassystem 3 weist einen an die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 angeschlos¬senen Abgaskrümmer 6 auf, der mittelbar oder unmittelbar an die Abgasturbine 8 eines Ab¬gasturboladers 7 angeschlossen ist. Die Abgasturbine 8 treibt in bekannter Weise einen Ver¬dichter 9 an, der wiederum über eine Leitung 10 mit dem Ansaugkrümmer 4 verbunden istund der Verbrennungsluft unter einem definierten Ladedruck PL zu den Brennräumen derBrennkraftmaschine 1 fördert. Das über den Abgaskrümmer 6 und die Abgasturbine 8 ab¬strömende Abgas wird über eine Abgasleitung 11 weiter abgeführt. Die weiteren Leitungendes Ansaugsystems 2 und des Abgassystems 3 der Brennkraftmaschine 1 im Kraftfahrzeugsind nicht dargestellt.
Als Motorbremsvorrichtung weist die Brennkraftmaschine 1 eine Dekompressionsbremse(nicht dargestellt) auf, die auf die Gaswechselventile bzw. die Auslassventile der Brennkraft¬maschine 1 wirkt. Ferner ist eine Bremsklappe 12 stromauf der Abgasturbine 8 vorgesehen,mittels der ein definierter Abgasgegendruck PA erzeugt werden kann.
Die Dekompressionsbremse kann in bekannter Weise gasgesteuert über den erhöhten Ab¬gasgegendruck PA bei zumindest teilweise geschlossener Bremsklappe 12 initiiert werden,bei dem gezielt ein „Flattern“ oder „Ventilspringen“ der Auslassventile ausgelöst wird (zumBeispiel DE 10 2008 061 412 A1) oder es kann eine dem Ventiltrieb überlagerte, mecha¬nisch-hydraulische Öffnung der Auslassventile (Zwangssteuerung) im Verdichtungstakt derBrennkraftmaschine gesteuert sein (vgl. DE 39 22 884 A1).
Hinsichtlich der detaillierten Ausführung der Dekompressionsbremse wird hilfsweise auf diegenannten Veröffentlichungen verwiesen.
Ferner ist die Brennkraftmaschine 1 mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung versehen, derenEinspritzdüsen 13 (es ist der Einfachheit halber nur eine Einspritzdüse 13 angedeutet) inbekannter Weise Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 einspritzen.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann zum Beispiel nach dem common-rail-System betrie¬ben sein, mit elektrisch betätigten Einspritzdüsen 13, die über ein elektronisches Steuergerät14 gesteuert Kraftstoff zuführen.
Im Steuergerät 14 werden dabei die über Sensoren erfassten, relevanten Betriebsparameterwie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Temperatur, Lastanforderunga, etc. logisch verknüpft und die jeweils erforderliche Einspritzmenge berechnet und gesteu¬ert.
Im Ansaugkrümmer 4 ist des Weiteren ein Ladedrucksensor 15 angeordnet, mittels dem derLadedruck PL erfasst und dem Steuergerät 14 über eine Signalleitung zugeführt wird. Fernerist im Abgaskrümmer 6 ein den Abgasgegendruck PA messender Drucksensor 16 einge¬setzt, dessen Werte ebenfalls über eine Signalleitung zum Steuergerät 14 geführt sind.
Zudem wird dem Steuergerät 14 ein bei Einleitung einer Motorbremsung im Schubbetriebdes Nutzkraftfahrzeugs entsprechendes Signal B zugeführt. Das Signal kann mittels einesentsprechenden Schalters oder eines eine veränderliche Motorbremsleistung steuerndenMotorbremsmanagements (nicht dargestellt) abgegeben werden.
Das Steuergerät 14 kann gegebenenfalls neben der Kraftstoffeinspritzung auch ein rein opti¬onal vorgesehenes Bypassventil 17 an der Abgasturbine 8 des Abgasturboladers 7 und/oderein rein optional vorgesehenes Abgasrückführventil 18 in einer zwischen dem Ansaugsystem 2 und dem Abgassystem 3 angeordneten Leitung 19, basierend auf betriebsspezifischenVorgaben zur Motorleistung und/oder zu Abgasemissionen, steuern.
Das elektronische Steuergerät 14 ist neben den bekannten Funktionen so modifiziert, dasses bei erkanntem Schubbetrieb und bei Vorliegen des Motorbremssignals B die Bremsklappe12 in vorgegebener Weise mehr oder minder schließt und ferner in definierter Menge (ab¬hängig vom momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1) eine Kraftstoff-Hilfseinspritzung steuert.
Die Einspritzmenge kann dabei in der Größenordnung der Leerlaufmenge der Brennkraftma¬schine 1 liegen und nur kurzzeitig abhängig vom Ladedruck PL im Ansaugkrümmer 4 undgegebenenfalls abhängig vom Abgasgegendruck PA gesteuert sein. Der Zeitraum derHilfseinspritzung kann bis zu 30 Sekunden betragen.
Die Einspritzmenge, der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer sind so abgestimmt, dassbei bestmöglichem Ladedruckaufbau eine kaum erkennbare Erhöhung des Kraftstoffver¬brauchs und der Abgasemissionen auftritt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Hilfseinspritzung erst ab einem be¬stimmten Ladedruck PL von zum Beispiel > 0,5 bar (relativ zur Umgebung) einsetzt, weil erstdann ein relativ effizienter Anstieg des Ladedrucks PL und damit verbunden eine hohe Mo¬torbremsleistung zu beobachten ist. Dieser „Start-Ladedruck“ gewährleistet auch günstigeZündbedingungen für den eingespritzten Kraftstoff.
Die Dauer der Hilfseinspritzung im Motorbremsbetrieb wird längstens durch das Erreichendes im aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 bei Dauerbremsung erreichbarenLadedrucks begrenzt. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, die Hilfseinspritzung bereits beieinem niedrigeren Ladedruck PL abzubrechen (zum Beispiel PLmax - 0,5 bar). Damit kön¬nen Überschwingungen im Ladedruckverlauf vermieden und mögliche Ladedruckschwan¬kungen unterschiedlicher Brennkraftmaschinen 1 unterbunden werden.
Die zeitliche Dauer der Hilfseinspritzung im Motorbremsbetrieb kann begrenzt sein (zum Bei¬spiel auf 20 Sekunden), um zu verhindern, dass bei langsamen Ladedruckanstiegen in un¬günstigen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine 1 lange Einspritzphasen zu einem uner¬wünschtem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs führen.
Aus Komfortgründen kann es ferner angezeigt sein, die Hilfseinspritzung mittels einer Ram¬penfunktion gleitend gegen Null zurückzunehmen.
Des Weiteren kann der Einspritzzeitpunkt bei der Hilfseinspritzung im Motorbremsbetriebbevorzugt im jeweiligen Verdichtungstakt der Brennkraftmaschine 1 liegen, wobei beste Er¬gebnisse im Bereich von 15° bis 30° KW vor OT des jeweiligen Kolbens erzielt wurden.
Die Fig. 2 zeigt dazu ein Diagramm, das beispielsweise den Einfluss der beschriebenenHilfseinspritzung auf den Ladedruckverlauf PL und damit auf die Bremsleistung der Brenn¬kraftmaschine 1 über einer Messzeit zwischen 0 (Einsetzen der Motorbremsung) und 10 Se¬kunden darstellt.
Die Messkurve 20 beschreibt dabei die herkömmliche, vom Ladedruckaufbau abhängigeBremsleistung in Prozent, während die darüber liegende Messkurve 21 den Ladedruckauf¬bau und die erzielbare Motorbremsleistung bei durchgeführter Hilfseinspritzung angibt.
Wie den besagten Messkurven 20, 21 ohne weiteres entnehmbar ist, bewirkt die zusätzlicheKraftstoff-Hilfseinspritzung im Motorbremsbetrieb einen Ladedruckverlauf mit einem anfangssehr steilen Gradienten, der eine analog dazu ansteigende Motorbremsleistung bis nahezu100% erreichen kann. Der Ladedruck PL kann dabei kurzfristig sogar über 100% der sys¬tembedingten Auslegung erreichen.
Obwohl die gemessenen Werte an einer Brennkraftmaschine 1 mit einer gasdruckgesteuer¬ten Dekompressionsbremse festgestellt wurden, sind sie auch für Brennkraftmaschinen 1 mitAbgasturboaufladung und Verwendung einer zwangsgesteuerten Dekompressionsbremserelevant.
Bezugszeichenliste 1 Brennkraftmaschine 21 Messkurve mit Hilfseinspritzung 2 Ansaugsystem 3 Abgassystem 4 Ansaugkrümmer 5 Drosselklappe 6 Abgaskrümmer 7 Abgasturbolader 8 Abgasturbine 9 Verdichter 10 Ansaugleitung 11 Abgasleitung 12 Bremsklappe 13 Einspritzventil 14 Steuergerät 15 Drucksensor 16 Drucksensor 17 Bypassventil 18 Abgasrückführventil 19 Leitung 20 Messkurve ohne Hilfseinspritzung

Claims (15)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine inKraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, die ein Ansaugsystem, ein Abgas¬system, brennkraftmaschinenseitige Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstenseinen Brennraum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufla¬dung mittels zumindest eines in das Abgassystem und das Ansaugsystem integriertenAbgasturboladers sowie eine Motorbremseinrichtung aufweist, wobei die Motorbrems¬einrichtung eine wenigstens ein Auslassventil der Gaswechselventile beeinflussendeDekompressionsbremse und eine im Abgassystem angeordnete, das Abgas rückstau¬ende Bremsklappe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einsetzender Motor¬bremsung (B) oder während der Motorbremsung (B) für eine definiert vorgegebeneZeitdauer Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftmaschine (1) einge¬spritzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung abhän¬gig von einem im Ansaugsystem (2) stromab eines Verdichters (9) des Abgasturbola¬ders (7) vorherrschenden Ladedrucks (PL) gesteuert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung erst abErreichen eines definierten, unteren Ladedruckschwellwertes gesteuert wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Ladedruck¬schwellwert größer oder gleich 0,5 bar (relativ zur Umgebung), höchst bevorzugt grö¬ßer oder gleich 1,0 bar (relativ zur Umgebung) beträgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Dauer der Einspritzung durch das Erreichen eines definierten, oberen Lade¬druckschwellwertes begrenzt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ladedruck¬schwellwert so vorgegeben wird, dass die Einspritzung spätestens bei oder zeitlich vorErreichen des im momentanen Betriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks(PLmax) eingestellt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ladedruck¬schwellwert für die Einstellung der Einspritzung zeitlich vor Erreichen des im momen¬tanen Betriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks (PLmax) wie folgt vorgegebenist: PLmax - 0,3 bis 0,7 bar, insbesondere PLmax - 0,5 bar.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Zeitdauer der Einspritzung zeitlich beschränkt ist.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der Ein¬spritzung auf maximal 30 Sekunden, bevorzugt auf maximal 20 Sekunden begrenzt ist.
  10. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Einspritzmenge, bezogen auf den Einspritzbeginn oder auf eine definierteZeitspanne nach Einspritzbeginn, im Sinne einer Rampenfunktion linear und/oder kon¬tinuierlich bis gegen den Wert Null zurückgesteuert wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Einspritzmenge an Kraftstoff im Wesentlichen der Einspritzmenge im Leer¬laufbetrieb der Brennkraftmaschine (1) entspricht.
  12. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass der Einspritzzeitpunkt während der Motorbremsung gegenüber der regulärenKraftstoffeinspritzung verändert wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzzeitpunktwährend der Motorbremsung im Bereich von 15° bis 30° KW vor OT des jeweiligenKolbens im Verdichtungstakt der Brennkraftmaschine gesteuert wird.
  14. 14. Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) in Kraftfahrzeugen, insbeson¬dere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Ansaugsystem (2), ein Ab¬gassystem (3), brennkraftmaschinenseitige Gaswechselventile, eine Kraftstoff in we¬nigstens einen Brennraum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgastur¬boaufladung mittels zumindest eines in das Abgassystem (3) und das Ansaugsystem(2) integrierten Abgasturboladers (7) sowie eine Motorbremseinrichtung aufweist, wo¬bei die Motorbremseinrichtung eine wenigstens ein Auslassventil der Gaswechselventi¬le beeinflussende Dekompressionsbremse und eine im Abgassystem (3) angeordnete,das Abgas rückstauende Bremsklappe (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Kraftstoffeinspritzung steuernde Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbeson¬dere ein elektronisches Steuergerät (14), vorgesehen ist, die bei Vorliegen eines Mo¬torbremssignals (B) für eine definiert vorgegebene Zeitdauer eine Kraftstoffeinspritzungwährend des Motorbremsbetriebs bewirkt, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass dieBremsklappe (12) stromauf der Abgasturbine (8) angeordnet und als eine die Beauf¬schlagung der Abgasturbine (8) mit einem Gasstrom beeinflussende Strömungsleit¬klappe ausgebildet ist.
  15. 15. Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Motorbremsvorrichtung nach An¬spruch 14 und/oder mit einer Motorbremsvorrichtung, die nach einem der Ansprüche 1bis 13 betrieben wird.
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