DE102018204616B4 - Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebseinrichtung über eine mehrere Zylinder (2) aufweisende Brennkraftmaschine (1) und einen strömungstechnisch an die Brennkraftmaschine (1) angeschlossenen Partikelfilter (11) zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine (1) verfügt und eine Partikelbeladung des Partikelfilters (11) mittels eines Beladungsmodells ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem in wenigstens einem abgeschalteten Zylinder (2) der mehreren Zylinder (2) vorliegenden Druck eine Schmiermittelmenge berechnet wird, die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) eingetragen wird, und das Beladungsmodell eine Teilpartikelmenge berechnet, die durch eine Verbrennung der in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) eingetragenen Schmiermittelmenge verursacht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebseinrichtung über eine mehrere Zylinder aufweisende Brennkraftmaschine und einen strömungstechnisch an die Brennkraftmaschine angeschlossenen Partikelfilter zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine verfügt und eine Partikelbeladung des Partikelfilters mittels eines Beladungsmodells ermittelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 11 2012 001 015 T5 bekannt. Diese stellt ein Verfahren und ein System bereit, zum Ermitteln von Empfehlungen für einen Fahrzeugbetrieb, der die Rußbeladung hinsichtlich eines Dieselpartikelfilters (DPF) in einem Abgasnachbehandlungssystem reduziert. Erzeugte Empfehlungen können eine überschüssige Teilchenmaterie-(PM)-Produktion während vorübergehender Motorereignisse reduzieren und vorteilhafte Betriebsbedingungen zur passiven Regeneration bereitstellen. Auf diese Weise werden weniger häufige aktive Regenerationen des DPF erforderlich und/oder mehrere Gelegenheiten werden bereitgestellt zur passiven Regeneration. Das System und Verfahren kann Ort- und Geländeinformationen verwenden, um ein Betriebsfenster hinsichtlich der Reduzierung der Rußproduktion und Rußbeladung des DPF vorwegzunehmen und vorauszusehen oder den Benutzer mit einer Anweisung versorgen, wenn derartige Gelegenheiten vorliegen oder bald auftreten werden.
  • Weiterhin zeigt die Druckschrift DE 10 2014 006 692 A1 ein Verfahren in einer Motorsteuerung eines Fahrzeugs, das eine Partikelfilter-Regeneration bei einer nach einem Otto-Prinzip arbeitenden Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs ausführt, wobei die Partikelfilter-Regeneration eine mehrstufige Regenerationsstrategie verfolgt, die zumindest die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen eines Rußgehalts in einem Partikelfilter eines Abgasstrangs der Verbrennungskraftmaschine, Prüfen anhand von zumindest drei verschiedenen Regenerationsstrategien, die jeweils einen unterschiedlichen Eingriff in eine Betriebsstrategie des Fahrzeugs bedingen, welche dieser Regenerationsstrategien zum Einsatz kommt, wobei dabei zumindest eine passive Regenerationsstrategie geprüft und gegebenenfalls angewendet wird, und Regenerieren des Partikelfilters mittels der ausgewählten Regenerationsstrategie.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine präzisere Ermittlung der Partikelbeladung des Partikelfilters ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass aus einem in wenigstens einem abgeschalteten Zylinder der mehreren Zylinder vorliegenden Druck eine Schmiermittelmenge berechnet wird, die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragen wird, und das Beladungsmodell eine Teilpartikelmenge berechnet, die durch eine Verbrennung der in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragene Schmiermittelmenge verursacht wird.
  • Die Antriebseinrichtung dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Hierzu verfügt die Antriebseinrichtung über die Brennkraftmaschine, mittels welcher das Drehmoment erzeugt werden kann. Die Brennkraftmaschine verfügt über mehrere Zylinder, in welchen jeweils ein Kolben linear verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben begrenzt zusammen mit einer Zylinderwand und einem Zylinderdach einen Brennraum des Zylinders. Jedem der Zylinder sind mehrere Gaswechselventile zugeordnet, wobei mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil vorliegen. Über das Einlassventil kann dem jeweiligen Zylinder Frischgas zugeführt werden, insbesondere Frischluft oder - falls eine externe Abgasrückführung vorgesehen ist - ein Abgas-Frischluft-Gemisch. Über das Auslassventil kann während des Betriebs der Brennkraftmaschine in dem Zylinder anfallendes Abgas abgeführt werden.
  • Das in der Brennkraftmaschine anfallende Abgas wird durch den Partikelfilter geleitet, um Partikel aus dem Abgas herauszufiltern. Stromabwärts des Partikelfilters wird das Abgas beispielsweise in eine Außenumgebung der Antriebseinrichtung entlassen. Der Partikelfilter liegt vorzugsweise in Form eines Rußpartikelfilters vor, welcher dem Herausfiltern von Rußpartikeln aus dem Abgas dient. Die von dem Partikelfilter zurückgehaltenen Partikel sammeln sich in dem Partikelfilter an und setzen diesen mit der Zeit zu. Es ist daher notwendig, die Partikelbeladung des Partikelfilters zu ermitteln, um entsprechende Maßnahmen einzuleiten, beispielsweise eine Regeneration des Partikelfilters.
  • Im Rahmen der Regeneration wird die in dem Partikelfilter vorliegende Temperatur derart erhöht, dass die sich in dem Partikelfilter befindlichen Partikel oxidiert beziehungsweise abgebrannt werden. Das Erhöhen der Temperatur kann beispielsweise durch einen entsprechenden Betrieb der Brennkraftmaschine bewirkt werden, bei welchem beispielsweise die Temperatur des Abgases derart erhöht wird, dass in dem Partikelfilter die zum Oxidieren der Partikel notwendige Temperatur erreicht wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, die Regenerierung des Partikelfilters vorzunehmen, wenn die Partikelbeladung des Partikelfilters einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
  • Für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Antriebseinrichtung und insbesondere eine ordnungsgemäße Funktion des Partikelfilters ist es insoweit notwendig, die Partikelbeladung mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. Aus diesem Grund ist es vorgesehen, dass das Beladungsmodell, welches dem Bestimmen der Partikelbeladung dient, die während der Zylinderabschaltung des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders in diesen eingetragene Schmiermittelmenge bei der Ermittlung der Partikelbeladung berücksichtigt.
  • Es ist insoweit vorgesehen, dass wenigstens einer der Zylinder der Brennkraftmaschine zumindest zeitweise abgeschaltet wird. Dies ist beispielsweise vorgesehen, falls die Antriebseinrichtung mit einer Leistung beziehungsweise Sollleistung betrieben wird, die geringer ist als eine Nennleistung der Antriebseinrichtung. Es kann vorgesehen sein, lediglich einen der Zylinder der Brennkraftmaschine während der Zylinderabschaltung abzuschalten. Es können jedoch auch mehrere der Zylinder, insbesondere alle Zylinder der Brennkraftmaschine, abgeschaltet werden. Im Falle der Abschaltung aller Zylinder liegt die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb vor. In jedem Fall ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine während der Zylinderabschaltung, insbesondere auch der Zylinderabschaltung aller Zylinder, zumindest zeitweise, insbesondere durchgehend, größer als Null. Nachfolgend wird lediglich auf den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingegangen. Die Ausführungen sind jedoch stets analog auf mehrere abgeschaltete Zylinder übertragbar.
  • Bei der Einleitung der Zylinderabschaltung werden die Gaswechselventile des abgeschalteten Zylinders geschlossen. Hierunter ist zu verstehen, dass sowohl das wenigstens eine Einlassventil als auch das wenigstens eine Auslassventil des abgeschalteten Zylinders geschlossen werden, sobald der Zylinder abgeschaltet wird. Vorzugsweise werden die Gaswechselventile während der Zylinderabschaltung geschlossen gehalten, um eine Fluidfeder zu realisieren. Hierunter ist zu verstehen, dass das in dem Zylinder vorliegende Fluid aufgrund der geschlossenen Gaswechselventile nicht aus dem Zylinder entweichen kann. Das Fluid wird insoweit in dem abgeschalteten Zylinder aufgrund des Betriebs der anderen Zylinder zunächst komprimiert. Anschließend sorgt das komprimierte Fluid für eine Bewegung des Kolbens in dem abgeschalteten Zylinder derart, dass das Fluid wieder entspannt wird. Hierdurch wird ein hoher Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine während der Zylinderabschaltung sichergestellt.
  • Aufgrund von Undichtigkeiten kann es jedoch während der Zylinderabschaltung zu einem Entweichen von Fluid aus dem abgeschalteten Zylinder kommen. Das bedeutet, dass der in dem abgeschalteten Zylinder vorliegende Druck mit zunehmender Zeitdauer der Zylinderabschaltung abnimmt. Unterschreitet der Druck in dem abgeschalteten Zylinder während eines Arbeitsspiels des Zylinders einen Druck in weiteren Bereichen der Brennkraftmaschine, beispielsweise in einem Zylinderkurbelgehäuse, so kann es zu einem Eintreten von Schmiermittel in den Zylinder beziehungsweise den Brennraum des Zylinders kommen. Dieser Schmiermitteleintrag ist umso ausgeprägter, je länger die Zylinderabschaltung andauert.
  • Bei einem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders, bei welchem der abgeschaltete Zylinder wieder in Betrieb genommen wird, wird das nunmehr in ihm vorliegende Schmiermittel verbrannt. Hierdurch entsteht eine größere Menge an Partikeln als während eines normalen Betriebs des Zylinders. Insbesondere ist die Partikelmenge bei in dem Zylinder vorliegenden Schmiermittel größer als ohne das Schmiermittel.
  • Zusammengefasst bedeutet dies, dass die bei dem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders auftretende Partikelmenge umso größer ist, je länger die Zylinderabschaltung angedauert hatte, also umso größer die Zeitdauer der Zylinderabschaltung ist. Aus diesem Grund soll die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragene Schmiermittelmenge bei dem Ermitteln der Partikelbeladung des Partikelfilters berücksichtigt werden, insbesondere bei dem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders. Auf diese Art und Weise kann die Genauigkeit der Ermittlung der Partikelbeladung deutlich verbessert werden. Die Brennkraftmaschine kann grundsätzlich zum Beispiel als Saugmotor ausgestaltet oder mittels wenigstens eines Laders, insbesondere eines Abgasturboladers und/oder eines Kompressors, aufgeladen sein.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Gaswechselventile des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders während der Zylinderabschaltung zur Ausbildung einer Fluidfeder durchgehend geschlossen gehalten werden. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Um die Fluidfeder in dem Zylinder auszubilden, ist es notwendig, dass alle Gaswechselventile des abgeschalteten Zylinders geschlossen gehalten werden, also durchgehend über die gesamte Zylinderabschaltung und insbesondere durchgehend über ein vollständiges Arbeitsspiel des Zylinders, bestehend aus Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt und Ausstoßtakt. Weist der abgeschaltete Zylinder mehrere Einlassventile und/oder mehrere Auslassventile auf, so werden alle Einlassventile und alle Auslassventile zur Ausbildung der Fluidfeder geschlossen gehalten. Diese Vorgehensweise sorgt für einen hohen Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine während der Zylinderabschaltung.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass aus einer Zeitdauer der Zylinderabschaltung die Schmiermittelmenge ermittelt wird, die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragen wird. Die Schmiermittelmenge liegt insoweit als Funktion der Zeitdauer vor. Beispielsweise erfolgt das Ermitteln der Schmiermittelmenge aus der Zeitdauer anhand empirischer Daten, welche bevorzugt auf einem Prüfstand ermittelt wurden. Das Ermitteln der Schmiermittelmenge kann beispielsweise mithilfe einer mathematischen Beziehung, einem Kennfeld und/oder einer Tabelle erfolgen. Hierbei dient die Zeitdauer als Eingangsgröße und die Schmiermittelmenge als Ausgangsgröße. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht eine besonders genaue Ermittlung der bei dem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders anfallenden Partikelmenge.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das Beladungsmodell eine Teilpartikelmenge berechnet, die durch eine Verbrennung der in dem wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragenen Schmiermittelmenge verursacht wird. Auch die Berechnung der Teilpartikelmenge aus der Schmiermittelmenge kann anhand empirischer Daten erfolgen, die auf einem Prüfstand ermittelt wurden. Die Teilpartikelmenge liegt wiederum als Schmiermittelmenge vor, sodass die Schmiermittelmenge als Eingangsgröße und die Teilpartikelmenge als Ausgangsgröße einer mathematischen Beziehung, eines Kennfelds und/oder einer Tabelle dienen. Dies ermöglicht eine besonders genaue Ermittlung der bei dem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders anfallenden Partikelmenge.
  • Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass die Schmiermittelmenge aus einem in dem wenigstens einen abgeschalteten Zylinder vorliegenden Druck berechnet wird. Vorstehend wurde bereits erläutert, dass der Druck in dem Zylinder beziehungsweise seinem Brennraum mit zunehmender Zeitdauer der Zylinderabschaltung aufgrund von Undichtigkeiten absinkt. Entsprechend liegt der Druck als Funktion der Zeitdauer vor und kann beispielsweise empirischer Daten, die zuvor auf einem Prüfstand ermittelt wurden, berechnet werden. Der Druck in dem Zylinder beziehungsweise seinem Brennraum ist zudem abhängig von einer Stellung des Kolbens in dem abgeschalteten Zylinder beziehungsweise von einem Kurbelwellenwinkel.
  • Üblicherweise wird in dem Zylinder der niedrigste Druck über einen Arbeitstakt hinweg gesehen auftreten, wenn sich der Kolben in einem unteren Totpunkt befindet. Hingegen ist er maximal, wenn der Kolben in seinem oberen Totpunkt angeordnet ist. Anhand des Drucks kann die Schmiermittelmenge ermittelt werden, die während einer bestimmten Zeitspanne in den Zylinder gelangt. Diese Schmiermittelmenge kann für die Zeitdauer der Zylinderabschaltung aufsummiert oder aufintegriert werden, sodass schlussendlich am Ende der Zylinderabschaltung die in dem abgeschalteten Zylinder vorliegende Schmiermittelmenge bekannt ist oder zumindest näherungsweise bekannt ist. Hierdurch kann die Berechnung der bei dem Widerstart anfallenden Partikelmenge mit vergleichsweise hoher Genauigkeit erfolgen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Druck aus der Zeitdauer der Zylinderabschaltung ermittelt wird. Vorstehend wurde bereits erläutert, dass der Druck in dem abgeschalteten Zylinder mit fortschreitender Zeitdauer der Zylinderabschaltung abnimmt. Insoweit liegt der Druck als Funktion von der Zeitdauer vor. Aus dem Druck kann - wie ebenfalls bereits erläutert - die während einer bestimmten Zeitspanne in den abgeschalteten Zylinder gelangende Schmiermittelmenge berechnet oder zumindest abgeschätzt werden. Entsprechend kann durch das Ermitteln des Drucks aus der Zeitdauer der Zylinderabschaltung eine besonders genaue Ermittlung der bei dem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders anfallende Partikelmenge vorgenommen werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die für den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder ermittelte Schmiermittelmenge vergrößert wird, wenn der Druck einen Druckschwellenwert unterschreitet. Der Druckschwellenwert beschreibt denjenigen Druck, bei dessen Unterschreiten Schmiermittel in den Zylinder beziehungsweise den Brennraum gelangt. Die für den abgeschalteten Zylinder ermittelte Schmiermittelmenge wird nun immer dann vergrößert, wenn der Druck kleiner ist als der Druckschwellenwert. Beispielsweise wird der Schmiermittelmenge ein bestimmter Betrag zugeschlagen, sobald die genannte Bedingung erfüllt ist. Der Betrag kann konstant sein oder aber - bevorzugt - aus der Differenz zwischen dem Druck und dem Druckschwellenwert ermittelt werden. Der Betrag wird hierbei umso größer gewählt, je größer die Differenz zwischen dem Druckschwellenwert und dem Druck ist, je deutlicher der Druck also den Druckschwellenwert unterschreitet. Auf diese Art und Weise kann die Schmiermittelmenge mit besonders hoher Genauigkeit bestimmt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Berechnen der Schmiermittelmenge und/oder der Teilpartikelmenge während der Zylinderabschaltung durch Integration über der Zeitdauer oder bei einem Wiederstart des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders aus der Zeitdauer erfolgt. Im Rahmen einer ersten Variante soll also die Schmiermittelmenge beziehungsweise die Teilpartikelmenge bereits während der Zylinderabschaltung ermittelt werden, beispielsweise durch das vorstehend erläuterte Vergrößern der ermittelten Schmiermittelmenge, falls der Druck den Druckschwellenwert unterschreitet. Dies ermöglicht eine besonders präzise Berechnung der Schmiermittelmenge beziehungsweise der Teilpartikelmenge. Alternativ kann es jedoch vorgesehen sein, die Schmiermittelmenge beziehungsweise die Teilpartikelmenge erst bei dem Widerstand zu ermitteln, nämlich direkt aus der dann feststehenden Zeitdauer der Zylinderabschaltung. Hierzu werden bevorzugt empirische Daten herangezogen. Eine solche Vorgehensweise kann mit geringem Aufwand umgesetzt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Partikelbeladung aus der Teilpartikelmenge und einer weiteren Teilpartikelmenge berechnet wird, wobei die weitere Teilpartikelmenge eine während eines Betriebs wenigstens eines nicht abgeschalteten Zylinders der Zylinder anfallende Partikelmenge beschreibt. Während der Zylinderabschaltung wird der wenigstens eine nicht abgeschaltete Zylinder der Brennkraftmaschine weiter betrieben und lediglich der wenigstens eine abgeschaltete Zylinder abgeschaltet. Durch den Betrieb des wenigstens einen nicht abgeschalteten Zylinders fällt die weitere Teilpartikelmenge an, insbesondere auch bei dem Wiederstart des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders.
  • Bei dem Wiederstart setzt sich insoweit die Partikelbeladung aus der durch die Verbrennung der in dem bislang abgeschalteten Zylinder vorliegenden Schmiermittelmenge resultierenden Teilpartikelmenge und der weiteren Teilpartikelmenge zusammen, wobei letzteres aus dem Betrieb des nicht abgeschalteten Zylinders resultiert. Die Teilpartikelmenge und die weitere Teilpartikelmenge werden aufsummiert, wobei die Summe der Partikelbeladung zugeschlagen wird. In anderen Worten werden sowohl die Teilpartikelmenge als auch die weitere Teilpartikelmenge zu einem bisherigen Wert der Partikelbeladung addiert, um einen neuen Wert der Partikelbeladung zu erhalten. Die Partikelbeladung wird insoweit durch Aufsummieren der Teilpartikelmenge berechnet. Dies ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung der Partikelbeladung des Partikelfilters.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, mit einer mehrere Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine und mit einem strömungstechnisch an die Brennkraftmaschine angeschlossenen Partikelfilter zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine, wobei eine Partikelbeladung des Partikelfilters mittels eines Beladungsmodells ermittelt wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung derart ausgebildet ist, dass aus einem in wenigstens einem abgeschalteten Zylinder der mehreren Zylinder vorliegenden Druck eine Schmiermittelmenge berechnet wird, die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragen wird, und das Beladungsmodell eine Teilpartikelmenge berechnet, die durch eine Verbrennung der in dem wenigstens einen abgeschalteten Zylinder eingetragenen Schmiermittelmenge verursacht wird.
  • Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung mit einer Brennkraftmaschine, sowie
    • 2 ein Diagramm, in welchem ein Druck in einem Zylinder der Brennkraftmaschine über eine Zeitdauer einer Zylinderabschaltung dargestellt ist.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1, die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Zylinder 2 aufweist. Jeder der Zylinder 2 verfügt über wenigstens ein Einlassventil und wenigstens ein Auslassventil 4. Über jedes der Einlassventile 3 kann dem jeweiligen Zylinder 2 Frischgas aus einem Frischgastrakt 5 zugeführt werden, wohingegen durch jedes der Auslassventile 4 Abgas aus dem entsprechenden Zylinder 2 entweichen kann, nämlich in Richtung eines Abgastrakts 6.
  • Das Frischgas wird an den Einlassventilen 3 mittels eines Verdichters 7 bereitgestellt, welcher Teil eines Abgasturboladers 8 ist. Zusätzlich zu dem Verdichter 7 weist der Abgasturbolader 8 eine Turbine auf, welche über eine Abgasleitung 10, die Bestandteil des Abgastrakts 6 ist, an die Auslassventil 4 strömungstechnisch angeschlossen ist. Stromabwärts der Turbine 9 liegt ein Partikelfilter 11 als Abgasreinigungseinrichtung zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine 1 vor. Selbstverständlich kann die Brennkraftmaschine 1 auch ohne Abgasturbolader 8 ausgeführt sein. In diesem Fall liegt die Brennkraftmaschine 1 als Saugmotor vor. Die Brennkraftmaschine 1 und der Partikelfilter 11 sind Bestandteil einer nicht weiter gekennzeichneten Antriebseinrichtung.
  • Die Antriebseinrichtung beziehungsweise die Brennkraftmaschine 1 wird gemäß einem Verfahren betrieben, gemäß welchem zumindest zeitweise eine Zylinderabschaltung mindestens eines der Zylinder 2 erfolgt. Bei dem Einleiten der Zylinderabschaltung des wenigstens einen abzuschaltenden beziehungsweise abgeschalteten Zylinders 2 werden das Einlassventil 3 und das Auslassventil 4 des jeweiligen Zylinders 2 geschlossen. Um eine möglichst genaue Ermittlung einer Partikelbeladung des Partikelfilters 11 zu ermöglichen, soll ein Beladungsmodell, welches dem Ermitteln der Partikelbeladung dient, eine Zeitdauer der Zylinderabschaltung bei dem Ermitteln der Partikelbeladung berücksichtigen.
  • Die 2 zeigt ein Diagramm, in welchem der Verlauf eines Drucks p in dem abgeschalteten Zylinder 2 über der Zeit t aufgetragen ist. Es zeigt sich deutlich, dass das sich in dem abgeschalteten Zylinder 2 befindliche Gas beziehungsweise Fluid abwechselnd komprimiert und expandiert wird. Während der Zylinderabschaltung entweicht trotz der geschlossenen Ventile 3 und 4 des abgeschalteten Zylinders 2 Fluid aus dem Zylinder 2, sodass der Druck p mit der Zeit abnimmt. Unterschreitet der Druck p in dem abgeschalteten Zylinder 2 einen Druckschwellenwert, beispielsweise einen in ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 vorliegenden Kurbelgehäusedruck pK, so liegt in dem abgeschalteten Zylinder 2 ein Unterdruck vor, insbesondere gegenüber dem Kurbelgehäuse. Aufgrund dieses Unterdrucks kann Schmiermittel, beispielsweise aus dem Kurbelgehäuse, in den abgeschalteten Zylinder 2 gelangen. Bei einem Wiederstart des abgeschalteten Zylinders 2 wird das während der Zylinderabschaltung in den Zylinder 2 eingetragene Schmiermittel verbrannt, sodass sich eine höhere Partikelmenge ergibt als ohne das in dem bislang abgeschalteten Zylinder 2 vorliegende Schmiermittel.
  • Die Berücksichtigung der Zeitdauer der Zylinderabschaltung durch das Beladungsmodell bei dem Ermitteln der Partikelbeladung des Partikelfilters 11 sorgt für eine hohe Genauigkeit der Partikelbeladung, welche nachfolgend für verschiedene Einsatzzwecke herangezogen werden kann. Beispielsweise wird anhand der ermittelten Partikelbeladung festgelegt, ob eine Regenerierung des Partikelfilters 11 zu erfolgen hat.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebseinrichtung über eine mehrere Zylinder (2) aufweisende Brennkraftmaschine (1) und einen strömungstechnisch an die Brennkraftmaschine (1) angeschlossenen Partikelfilter (11) zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine (1) verfügt und eine Partikelbeladung des Partikelfilters (11) mittels eines Beladungsmodells ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem in wenigstens einem abgeschalteten Zylinder (2) der mehreren Zylinder (2) vorliegenden Druck eine Schmiermittelmenge berechnet wird, die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) eingetragen wird, und das Beladungsmodell eine Teilpartikelmenge berechnet, die durch eine Verbrennung der in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) eingetragenen Schmiermittelmenge verursacht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaswechselventile (3,4) des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders (2) während der Zylinderabschaltung zur Ausbildung einer Fluidfeder durchgehend geschlossen gehalten werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladungsmodell eine Zeitdauer einer Zylinderabschaltung des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders (2) bei dem Ermitteln der Partikelbeladung berücksichtigt, indem der Druck aus der Zeitdauer der Zylinderabschaltung ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) ermittelte Schmiermittelmenge vergrößert wird, wenn der Druck einen Druckschwellenwert unterschreitet.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen der Schmiermittelmenge und/oder der Teilpartikelmenge während der Zylinderabschaltung durch Integration über der Zeitdauer oder bei einem Wiederstart des wenigstens einen abgeschalteten Zylinders (2) aus der Zeitdauer erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelbeladung aus der Teilpartikelmenge und einer weiteren Teilpartikelmenge berechnet wird, wobei die weitere Teilpartikelmenge eine während eines Betriebs wenigstens eines nicht abgeschalteten Zylinders (2) der Zylinder (2) anfallende Partikelmenge beschreibt.
  7. Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer mehrere Zylinder (2) aufweisenden Brennkraftmaschine (1) und mit einem strömungstechnisch an die Brennkraftmaschine (1) angeschlossenen Partikelfilter (11) zur Filterung von Abgas der Brennkraftmaschine (1), wobei eine Partikelbeladung des Partikelfilters (11) mittels eines Beladungsmodells ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung derart ausgebildet ist, dass aus einem in wenigstens einem abgeschalteten Zylinder (2) der mehreren Zylinder (2) vorliegenden Druck eine Schmiermittelmenge berechnet wird, die während der Zylinderabschaltung in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) eingetragen wird, und das Beladungsmodell eine Teilpartikelmenge berechnet, die durch eine Verbrennung der in den wenigstens einen abgeschalteten Zylinder (2) eingetragenen Schmiermittelmenge verursacht wird.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012001015T5 (de) * 2011-02-28 2013-11-21 Cummins Intellectual Property, Inc. System und Verfahren der DPF-passiven Verstärkung durch Antriebsstrang-Drehmoment-Geschwindigkeitsmanagement
DE102014006692A1 (de) * 2014-05-09 2015-11-12 Fev Gmbh Ottomotor mit Partikelfilter und Regenerationsstrategie und Verfahren hierzu

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012001015T5 (de) * 2011-02-28 2013-11-21 Cummins Intellectual Property, Inc. System und Verfahren der DPF-passiven Verstärkung durch Antriebsstrang-Drehmoment-Geschwindigkeitsmanagement
DE102014006692A1 (de) * 2014-05-09 2015-11-12 Fev Gmbh Ottomotor mit Partikelfilter und Regenerationsstrategie und Verfahren hierzu

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BASSHUYSEN, Richard van ; SCHÄFER, Fred (Hrsg.): Handbuch Verbrennungsmotor: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 7. Aufl. Wiesbaden: Vieweg + Teubner, 2015. - ISBN 978-3-8348-0699-4 *

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