AT516149B1 - Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung sowie Motorbremsvorrichtung - Google Patents

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 Dekompressi- onsbremse 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 MOTOR¬BREMSVORRICHTUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrich¬tung für eine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, gemäßdem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Motorbremsvorrichtung nach dem Oberbegriffdes Anspruchs 13 sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 14.

[0002] Es ist insbesondere bei luftverdichtenden (Diesel-) Brennkraftmaschinen in Nutzkraft¬fahrzeugen bekannt, im Schubbetrieb durch eine Bremsklappe im Abgassystem einen Abgas¬gegendruck zu erzeugen, der eine wirkungsvolle Motorbremsung bewirkt, indem die Kolben derBrennkraftmaschine im Ausstoßtakt (Auslassventile offen) gegen diesen Abgasgegendruckarbeiten.

[0003] Um die Wirkung einer solchen Motorbremsvorrichtung deutlich zu erhöhen, ist es zumBeispiel aus der DE 39 22 884 A1 bekannt, zusätzlich eine Dekompressionsbremse vorzuse¬hen, bei der die Auslassventile überlagert zur regulären Ventilbetätigung nach dem Viertaktprin¬zip auch im Verdichtungstakt teilweise geöffnet sind. Die zusätzliche Bremswirkung entstehthier durch das gedrosselte Abblasen der Verbrennungsluft in das Abgassystem.

[0004] Die Dekompressionsbremse kann entweder abgasgesteuert oder zwangsgesteuert sein.Im abgasgesteuerten 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.

[0005] Bei einer zwangsgesteuerten Dekompressionsbremse wird zumeist hydraulisch undmechanisch in die reguläre Ventilsteuerung eingegriffen, um die Auslassventile zumindest auchim Verdichtungstakt gezielt teilweise offen zu halten.

[0006] Aus der DE 44 25 956 A1 ist ein Verfahren zum Verstärken der Motorbremsleistungeines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors, bekannt, bei dem in der Kom¬pressionsphase vor dem oberen Totpunkt eine Kraftstoffeinspritzung erfolgt und ebenfalls nochvor dem oberen Totpunkt eine Zündung des Gemisches erfolgt, wobei im Bereich des oberenTotpunktes das Abgas über ein Ventil ausgestoßen wird. Hierdurch soll die Motorbremsleistungeines Verbrennungsmotors verstärkt werden.

[0007] Eine Vorrichtung zur Steigerung der Bremsleistung einer mehrzylindrigen Brennkraftma¬schine eines Fahrzeuges während des Motorbremsbetriebes ist auch aus der EP 1 801 392 A2bekannt, wobei hier einer als Bremsklappe fungierenden Absperrklappe eine Bypassleitungzugeordnet ist, die mit einer Düsenbohrung in einer Turbinenwand der Abgasturbine kommuni¬ziert.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Motorbremsvorrichtung vorzu¬schlagen, mittels dem bzw. der die Motorbremsleistung bei einer Brennkraftmaschine der gat¬tungsgemäßen Art und mit Abgasturboaufladung erhöht werden kann, wobei die Temperaturbe¬lastung der Brennkraftmaschine im Motorbremsbetrieb möglichst niedrig gehalten werden soll.

[0009] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0010] Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung füreine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, vorgeschlagen,die ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, brennkraftmaschinenseitige, insbesondere im Vier¬taktprinzip gesteuerte, Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum ein¬spritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufladung mittels zumindest eines indas Abgassystem und das Ansaugsystem integrierten Abgasturboladers sowie eine Motor¬ bremseinrichtung aufweist, wobei die Motorbremseinrichtung eine wenigstens ein Auslassventilder Gaswechselventile beeinflussende Dekompressionsbremse und eine im Abgassystemangeordnete, das Abgas rückstauende Bremsklappe aufweist, und wobei mit einsetzenderMotorbremsung bzw. während der Motorbremsung für eine definiert vorgegebene Zeitdauer,insbesondere kurzzeitig, Kraftstoff in den wenigstens einen Brennraum bzw. in die Brennräumeder Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Einspritzung des Kraftstoffs wird erfindungsge¬mäß abhängig von einem im Ansaugsystem stromab eines Verdichters des Abgasturboladersvorherrschenden Ladedruck gesteuert.

[0011] Diese erfindungsgemäße Maßnahme führt insgesamt zu einer Erhöhung der Motor¬bremsleistung, was darauf zurückzuführen ist, dass durch die höhere Abgasenergie im Abgas¬system bzw. an der Abgasturbine des Abgasturboladers der Ladedruck im Ansaugsystem derBrennkraftmaschine progressiv und schnell ansteigt und damit den Gasmassendurchsatz durchdie Brennkraftmaschine verstärkt. Dies bewirkt einerseits die Erhöhung der Bremsleistung,insbesondere durch die eingesetzte Dekompressionsbremse, und führt andererseits zu einerstärkeren Wärmeabfuhr in der Brennkraftmaschine über das Abgassystem.

[0012] Insbesondere kann die Einspritzung erst ab Erreichen eines definierten, unteren Lade-druckschwellwert einsetzen, um die Einspritzung dann einzusteuern, wenn die Abgasturbinedes Abgasturboladers bereits einen im Wirkungsgrad günstigen Betriebspunkt erreicht hat(effiziente Kraftstoffausnutzung bei niedrigem Verbrauch). Besonders bevorzugt ist hierbei deruntere Ladedruckschwellwert größer oder gleich 0,5 bar (relativ zur Umgebung), höchst bevor¬zugt größer oder gleich 1,0 bar (relativ zur Umgebung).

[0013] Des Weiteren kann die Dauer der Einspritzung durch das Erreichen eines definierten,oberen Ladedruckschwellwertes begrenzt werden. Besonders vorteilhaft wird der obere Lade¬druckschwellwert so vorgegeben, dass die Einspritzung spätestens bei oder zeitlich vor Errei¬chen des im momentanen Betriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks (PLmax) eingestelltwird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einspritzung vor Erreichen des im momen¬tanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine maximal erreichbaren Ladedrucks eingestellt wird,da einerseits der ladedrucksteigernde Effekt noch weiter fortwirken kann und andererseitsmögliche Ladedruckschwankungen unterschiedlicher Brennkraftmaschinen berücksichtigt wer¬den können. Der obere Ladedruckschwellwert für die Einstellung der Einspritzung zeitlich vorErreichen des im momentanen Betriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks (PLmax) istbeispielhaft wie folgt vorgegeben: PLmax - 0,3 bis 0,7 bar, insbesondere PLmax - 0,5 bar.

[0014] Alternativ oder zusätzlich kann die Einspritzung des Kraftstoffs innerhalb einer Zeit¬schranke gesteuert werden, das heißt die Zeitdauer der Einspritzung zeitlich beschränkt sein,um zu verhindern, dass bei langsamen Ladedruckanstiegen bzw. ungünstigen Betriebszustän¬den der Brennkraftmaschine lange Einspritzphasen zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauchführen könnten. Die Zeitdauer der Einspritzung ist zum Beispiel auf maximal 30 Sekunden,bevorzugt auf maximal 20 Sekunden begrenzt.

[0015] Aus Fahrkomfortgründen kann es ferner vorteilhaft sein, wenn die Einspritzmenge,bezogen auf den Einspritzbeginn oder auf eine definierte Zeitspanne nach Einspritzbeginn, imSinne einer Rampenfunktion linear und/oder kontinuierlich bis gegen den Wert Null zurückge¬steuert wird.

[0016] Besonders vorteilhaft kann die Einspritzmenge an Kraftstoff im Wesentlichen der Ein¬spritzmenge im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine entsprechen. Damit können eine zu¬friedenstellende Ladedrucksteigerung im Motorbremsbetrieb bei nur geringem, zusätzlichemKraftstoffverbrauch und adäquaten Abgasemissionswerten erzielt werden.

[0017] In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann der Einspritzzeitpunkt währendder Motorbremsung 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.

[0018] Eine erfindungsgemäße Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine in Kraft¬fahrzeugen weist ein Ansaugsystem, ein Abgassystem, brennkraftmaschinenseitige, insbeson¬dere im Viertaktprinzip gesteuerte, Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstens einenBrennraum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufladung mittels zu¬mindest eines in das Abgassystem und das Ansaugsystem integrierten Abgasturboladers sowieeine Motorbremseinrichtung auf, wobei die Motorbremseinrichtung eine wenigstens ein Aus¬lassventil der Gaswechselventile beeinflussende Dekompressionsbremse und eine im Abgas¬system angeordnete, das Abgas rückstauende Bremsklappe aufweist, und wobei eine die Kraft¬stoffeinspritzung steuernde Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbesondere ein elektronischesSteuergerät, vorgesehen ist, die bei Vorliegen eines Motorbremssignals für eine definiert vorge¬gebene Zeitdauer eine Kraftstoffeinspritzung während des Motorbremsbetriebs bewirkt. Erfin¬dungsgemäß ist die Einspritzung abhängig von einem im Ansaugsystem stromab eines Verdich¬ters des Abgasturboladers vorherrschenden Ladedrucks gesteuert.

[0019] Die sich mit dieser Motorbremsvorrichtung ergebenden Vorteile ergeben sich analog zuden bereits vorher in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung gewürdigtenVorteilen. Insofern wird auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen.

[0020] 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 Strömungsleitklappeausgebildet ist. Damit gelingt es nahezu ohne baulichen Mehraufwand, den einlassseitigenLadedruck im Motorbremsbetrieb stark anzuheben und somit den für die erzielbare Bremsleis¬tung notwendigen Massendurchsatz in der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Die Bremsklappeerfüllt somit mehrere Funktionen gleichzeitig: Sie sorgt bevorzugt geregelt für einen ausrei¬chenden Abgasgegendruck und zusätzlich ähnlich der Funktion einer Regelklappe bei Abgas¬turbinen mit variabler Turbinengeometrie für eine vorteilhafte Anströmung der Turbine bei ver¬ringertem Abgasdurchsatz und geringerer Abgasenthalpie.

[0021] Konkret bewirkt dabei die stromauf der Abgasturbine angeordnete Bremsklappe (insbe¬sondere eine unmittelbar stromauf und benachbart der Abgasturbine angeordnete Bremsklap¬pe) 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 Abgasgegendruckdeutlich erhöht werden kann und somit auch die Motorbremsleistung auf funktionssichere Wei¬se ohne thermische Überlastung der Brennkraftmaschine deutlich gesteigert werden kann.Durch das Druckgefälle über die stromauf angeordnete Bremsklappe wird hierbei eine geringe¬re Belastung der Abgasturbine bei gleichem Abgasgegendruck erzielt, was somit bei einerSteigerung des Abgasgegendrucks zur gewünschten Steigerung der Bremsleistung ohne höhe¬re Belastung der Abgasturbine führt.

[0022] Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass die Bremsklappe stromauf und au¬ßerhalb, vorzugsweise unmittelbar stromauf und außerhalb, eines Turbinengehäuses einerAbgasturbine des Abgasturboladers (und damit stromauf eines turbinengehäuseseitigen Ein-strömkanals) angeordnet ist. Durch die Anordnung der wenigstens einen Bremsklappe stromaufund damit außerhalb eines Turbinengehäuses bzw. eines Einströmkanals der Abgasturbinebildet diese keinen Bestandteil der Abgasturbine, wodurch sich eine montageleichte Positionie¬rung der 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. Ge¬mäß einer hierzu besonders bevorzugten konkreten ersten Ausgestaltung kann die Abgasturbi¬ne, insbesondere ein Turbinengehäuse der Abgasturbine, hier dann mit einem, über wenigstenseinen, vorzugsweise über mehrere, Zylinder der Brennkraftmaschine mit Abgas beaufschlagtenAbgaskrümmer strömungstechnisch gekoppelt sein, wobei zwischen der Abgasturbine und demAbgaskrümmer, insbesondere zwischen einem Turbinengehäuse der Abgasturbine und demAbgaskrümmer, und damit unmittelbar stromauf und außerhalb eines Turbinengehäuses der

Abgasturbine eine die Bremsklappe aufweisende separate Baueinheit verbaut ist, die sowohlmit dem Turbinengehäuse als auch mit dem Abgaskrümmer fest verbunden ist. Baulich beson¬ders kompakt und vorteilhaft ist gemäß einer zweiten konkreten Ausführungsvariante vorgese¬hen, dass die Abgasturbine bzw. ein Abgasturbinengehäuse des Abgasturboladers unmittelbaran einen über wenigstens einen, vorzugsweise über mehrere, Zylinder der Brennkraftmaschinemit Abgas beaufschlagten Abgaskrümmer angebaut ist, wobei die Bremsklappe im Bereich desAbgaskrümmers und damit unmittelbar stromauf und außerhalb eines Turbinengehäuses derAbgasturbine angeordnet ist.

[0023] Auch wenn die Erfindung vorstehend stets in Verbindung mit einer Bremsklappe erläu¬tert worden 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 jedwe¬de andere geeignete und/oder nicht schwenkbare Drosseleinrichtungen, wie zum BeispielSchieber oder Drehschieber, umfasst sein.

[0024] Bezüglich der sich mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ergebenden Vorteile wirdebenfalls auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen.

[0025] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden mit weiteren Einzelheiten nähererläutert. Es zeigen: [0026] Fig. 1 in nur skizzenhafter Darstellung eine Brennkraftmaschine für ein Nutzkraftfahr¬ zeug mit einem Ansaugsystem, einem Abgassystem, einer Kraftstoffeinspritzein¬richtung, einem Abgasturbolader und einer Motorbremsvorrichtung mit einerBremsklappe stromauf der Abgasturbine, wobei die Einrichtungen über ein elekt¬ronisches Motorsteuergerät gesteuert sind; und [0027] Fig. 2 eine Grafik zur mit der Motorbremsvorrichtung nach Fig. 1 erzielbaren Motor¬ bremsleistung und des Ladedrucks PL, aufgetragen über einer definierten Mess¬zeit des Motorbremsbetriebs.

[0028] In der Fig. 1 ist nur skizzenhaft eine Brennkraftmaschine 1 (zum Beispiel eine Sechszy-linder-Diesel-Brennkraftmaschine) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug,dargestellt, mit einem Ansaugsystem 2 und einem Abgassystem 3 (soweit nicht beschriebenüblicher Bauart). Im Ansaugkrümmer 4 des Ansaugsystems 2 kann gegebenenfalls eine Dros¬selklappe 5 vorgesehen sein.

[0029] Das Abgassystem 3 weist einen an die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 ange¬schlossenen Abgaskrümmer 6 auf, der mittelbar oder unmittelbar an die Abgasturbine 8 einesAbgasturboladers 7 angeschlossen ist. Die Abgasturbine 8 treibt in bekannter Weise einenVerdichter 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 abströ¬mende Abgas wird über eine Abgasleitung 11 weiter abgeführt. Die weiteren Leitungen desAnsaugsystems 2 und des Abgassystems 3 der Brennkraftmaschine 1 im Kraftfahrzeug sindnicht dargestellt.

[0030] Als Motorbremsvorrichtung weist die Brennkraftmaschine 1 eine Dekompressionsbrem¬se (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.

[0031] Die Dekompressionsbremse kann in bekannter Weise gasgesteuert über den erhöhtenAbgasgegendruck 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, mechanisch¬hydraulische Öffnung der Auslassventile (Zwangssteuerung) im Verdichtungstakt der Brenn¬kraftmaschine gesteuert sein (vgl. DE 39 22 884 A1).

[0032] Hinsichtlich der detaillierten Ausführung der Dekompressionsbremse wird hilfsweise aufdie genannten Veröffentlichungen verwiesen.

[0033] Ferner ist die Brennkraftmaschine 1 mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung versehen,deren Einspritzdüsen 13 (es ist der Einfachheit halber nur eine Einspritzdüse 13 angedeutet) inbekannter Weise Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 einspritzen.

[0034] Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann zum Beispiel nach dem common-rail-Systembetrieben sein, mit elektrisch betätigten Einspritzdüsen 13, die über ein elektronisches Steuer¬gerät 14 gesteuert Kraftstoff zuführen.

[0035] Im Steuergerät 14 werden dabei die über Sensoren erfassten, relevanten Betriebspara¬meter wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Temperatur, Lastanforde¬rung a, etc. logisch verknüpft und die jeweils erforderliche Einspritzmenge berechnet und ge¬steuert.

[0036] Im Ansaugkrümmer 4 ist des Weiteren ein Ladedrucksensor 15 angeordnet, mittels demder Ladedruck PL erfasst und dem Steuergerät 14 über eine Signalleitung zugeführt wird. Fer¬ner ist im Abgaskrümmer 6 ein den Abgasgegendruck PA messender Drucksensor 16 einge¬setzt, dessen Werte ebenfalls über eine Signalleitung zum Steuergerät 14 geführt sind.

[0037] Zudem wird dem Steuergerät 14 ein bei Einleitung einer Motorbremsung im Schubbe¬trieb des Nutzkraftfahrzeugs entsprechendes Signal B zugeführt. Das Signal kann mittels einesentsprechenden Schalters oder eines eine veränderliche Motorbremsleistung steuernden Mo¬torbremsmanagements (nicht dargestellt) abgegeben werden.

[0038] Das Steuergerät 14 kann gegebenenfalls neben der Kraftstoffeinspritzung auch ein reinoptional vorgesehenes Bypassventil 17 an der Abgasturbine 8 des Abgasturboladers 7 und/oder ein rein optional vorgesehenes Abgasrückführventil 18 in einer zwischen dem Ansaugsys¬tem 2 und dem Abgassystem 3 angeordneten Leitung 19, basierend auf betriebsspezifischenVorgaben zur Motorleistung und/oder zu Abgasemissionen, steuern.

[0039] Das elektronische Steuergerät 14 ist neben den bekannten Funktionen so modifiziert,dass es bei erkanntem Schubbetrieb und bei Vorliegen des Motorbremssignals B die Brems¬klappe 12 in vorgegebener Weise mehr oder minder schließt und ferner in definierter Menge(abhängig vom momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1) eine Kraftstoff-Hilfseinspritzung steuert.

[0040] Die Einspritzmenge kann dabei in der Größenordnung der Leerlaufmenge der Brenn¬kraftmaschine 1 liegen und nur kurzzeitig abhängig vom Ladedruck PL im Ansaugkrümmer 4und gegebenenfalls abhängig vom Abgasgegendruck PA gesteuert sein. Der Zeitraum derHilfseinspritzung kann bis zu 30 Sekunden betragen.

[0041] Die Einspritzmenge, der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzdauer sind so abgestimmt,dass bei bestmöglichem Ladedruckaufbau eine kaum erkennbare Erhöhung des Kraftstoffver¬brauchs und der Abgasemissionen auftritt.

[0042] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Hilfseinspritzung erst ab einembestimmten 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 Motor¬bremsleistung zu beobachten ist. Dieser „Start-Ladedruck“ gewährleistet auch günstige Zünd¬bedingungen für den eingespritzten Kraftstoff.

[0043] Die Dauer der Hilfseinspritzung im Motorbremsbetrieb wird längstens durch das Errei¬chen des im aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 bei Dauerbremsung erreichba¬ren Ladedrucks begrenzt. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, die Hilfseinspritzung bereitsbei einem niedrigeren Ladedruck PL abzubrechen (zum Beispiel PLmax - 0,5 bar). Damit kön¬nen Überschwingungen im Ladedruckverlauf vermieden und mögliche Ladedruckschwankun¬gen unterschiedlicher Brennkraftmaschinen 1 unterbunden werden.

[0044] Die zeitliche Dauer der Hilfseinspritzung im Motorbremsbetrieb kann begrenzt sein (zum

Beispiel auf 20 Sekunden), um zu verhindern, dass bei langsamen Ladedruckanstiegen inungünstigen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine 1 lange Einspritzphasen zu einem uner¬wünschtem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs führen.

[0045] Aus Komfortgründen kann es ferner angezeigt sein, die Hilfseinspritzung mittels einerRampenfunktion gleitend gegen Null zurückzunehmen.

[0046] Des Weiteren kann der Einspritzzeitpunkt bei der Hilfseinspritzung im Motorbremsbetriebbevorzugt im jeweiligen Verdichtungstakt der Brennkraftmaschine 1 liegen, wobei beste Ergeb¬nisse im Bereich von 15° bis 30° KW vor OT des jeweiligen Kolbens erzielt wurden.

[0047] Die Fig. 2 zeigt dazu ein Diagramm, das beispielsweise den Einfluss der beschriebenenHilfseinspritzung auf den Ladedruckverlauf PL und damit auf die Bremsleistung der Brennkraft¬maschine 1 über einer Messzeit zwischen 0 (Einsetzen der Motorbremsung) und 10 Sekundendarstellt.

[0048] Die Messkurve 20 beschreibt dabei die herkömmliche, vom Ladedruckaufbau abhängigeBremsleistung in Prozent, während die darüber liegende Messkurve 21 den Ladedruckaufbauund die erzielbare Motorbremsleistung bei durchgeführter Hilfseinspritzung angibt.

[0049] Wie den besagten Messkurven 20, 21 ohne weiteres entnehmbar ist, bewirkt die zusätz¬liche Kraftstoff-Hilfseinspritzung im Motorbremsbetrieb einen Ladedruckverlauf mit einem an¬fangs sehr steilen Gradienten, der eine analog dazu ansteigende Motorbremsleistung bis nahe¬zu 100% erreichen kann. Der Ladedruck PL kann dabei kurzfristig sogar über 100% der sys¬tembedingten Auslegung erreichen.

[0050] Obwohl die gemessenen Werte an einer Brennkraftmaschine 1 mit einer gasdruckge¬steuerten Dekompressionsbremse festgestellt wurden, sind sie auch für Brennkraftmaschinen 1mit Abgasturboaufladung und Verwendung einer zwangsgesteuerten Dekompressionsbremserelevant.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Brennkraftmaschine 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 21 Messkurve mit Hilfseinspritzung

Claims (14)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Steuern einer Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine in Kraft¬fahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, die ein Ansaugsystem, ein Abgassystem,brennkraftmaschinenseitige Gaswechselventile, eine Kraftstoff in wenigstens einen Brenn¬raum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eine Abgasturboaufladung mittels zumin¬dest eines in das Abgassystem und das Ansaugsystem integrierten Abgasturboladers so¬wie eine Motorbremseinrichtung aufweist, wobei die Motorbremseinrichtung eine wenigs¬tens ein Auslassventil der Gaswechselventile beeinflussende Dekompressionsbremse undeine im Abgassystem angeordnete, das Abgas rückstauende Bremsklappe aufweist, wobeimit einsetzender Motorbremsung (B) oder während der Motorbremsung (B) für eine defi¬niert vorgegebene Zeitdauer Kraftstoff in wenigstens einen Brennraum der Brennkraftma¬schine (1) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung abhängigvon einem im Ansaugsystem (2) stromab eines Verdichters (9) des Abgasturboladers (7)vorherrschenden Ladedrucks (PL) gesteuert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung erst abErreichen eines definierten, unteren Ladedruckschwellwertes gesteuert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Ladedruck¬schwellwert größer oder gleich 0,5 bar (relativ zur Umgebung), höchst bevorzugt größeroder gleich 1,0 bar (relativ zur Umgebung) beträgt.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassdie Dauer der Einspritzung durch das Erreichen eines definierten, oberen Ladedruck¬schwellwertes begrenzt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ladedruck¬schwellwert so vorgegeben wird, dass die Einspritzung spätestens bei oder zeitlich vor Er¬reichen des im momentanen Betriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks (PLmax)eingestellt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ladedruck¬schwellwert für die Einstellung der Einspritzung zeitlich vor Erreichen des im momentanenBetriebspunkt maximal erreichbaren Ladedrucks (PLmax) wie folgt vorgegeben ist: PLmax- 0,3 bis 0,7 bar, insbesondere PLmax - 0,5 bar.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassdie Zeitdauer der Einspritzung zeitlich beschränkt ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der Einsprit¬zung auf maximal 30 Sekunden, bevorzugt auf maximal 20 Sekunden begrenzt ist.
9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassdie Einspritzmenge, bezogen auf den Einspritzbeginn oder auf eine definierte Zeitspannenach Einspritzbeginn, im Sinne einer Rampenfunktion linear und/oder kontinuierlich bis ge¬gen den Wert Null zurückgesteuert wird.
10. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassdie Einspritzmenge an Kraftstoff im Wesentlichen der Einspritzmenge im Leerlaufbetriebder Brennkraftmaschine (1) entspricht.
11. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassder Einspritzzeitpunkt während der Motorbremsung gegenüber der regulären Kraftstoffein¬spritzung verändert wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzzeitpunkt wäh¬rend der Motorbremsung im Bereich von 15° bis 30° KW vor OT des jeweiligen Kolbens imVerdichtungstakt der Brennkraftmaschine gesteuert wird.
13. 13. Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1) in Kraftfahrzeugen, die ein An¬saugsystem (2), ein Abgassystem (3), brennkraftmaschinenseitige Gaswechselventile, eineKraftstoff in wenigstens einen Brennraum einspritzende Kraftstoffeinspritzeinrichtung, eineAbgasturboaufladung mittels zumindest eines in das Abgassystem (3) und das Ansaugsys¬tem (2) integrierten Abgasturboladers (7) sowie eine Motorbremseinrichtung aufweist, wo¬bei die Motorbremseinrichtung eine wenigstens ein Auslassventil der Gaswechselventilebeeinflussende Dekompressionsbremse und eine im Abgassystem (3) angeordnete, dasAbgas rückstauende Bremsklappe (12) aufweist, und wobei eine die Kraftstoffeinspritzungsteuernde Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbesondere ein elektronisches Steuergerät (14), vorgesehen ist, die bei Vorliegen eines Motorbremssignals (B) für eine definiert vor¬gegebene Zeitdauer eine Kraftstoffeinspritzung während des Motorbremsbetriebs bewirkt,dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung abhängig von einem im Ansaugsystem(2) stromab eines Verdichters (9) des Abgasturboladers (7) vorherrschenden Ladedruck(PL) gesteuert ist.
14. 14. Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Motorbremsvorrichtung nach Anspruch13. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen