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DE102018133046A1 - Kraftfahrzeug, Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Kraftfahrzeug, Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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DE102018133046A1
DE102018133046A1 DE102018133046.4A DE102018133046A DE102018133046A1 DE 102018133046 A1 DE102018133046 A1 DE 102018133046A1 DE 102018133046 A DE102018133046 A DE 102018133046A DE 102018133046 A1 DE102018133046 A1 DE 102018133046A1
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DE
Germany
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motor vehicle
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
aftertreatment system
Prior art date
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Pending
Application number
DE102018133046.4A
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English (en)
Inventor
Jan Clauberg
Norbert Schroeder
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1), welches eine Verbrennungskraftmaschine (2), ein mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem (3) und ein schaltbares Getriebe (4) umfasst, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine (2) antreibbar ist. Eine Betätigungsvorrichtung (5) ist vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, eine Strömung eines Mediums (6) aus wenigstens einem Zylinder (7) der Verbrennungskraftmaschine (2) in das Abgasnachbehandlungssystem (3) in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang des Getriebes (4) zu unterbinden und dadurch eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems (3) mit dem wenigstens einen Medium (6) zu verhindern. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verbrennungskraftmaschine (2) für ein Kraftfahrzeug (1) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine, ein mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem und ein schaltbares Getriebe umfasst, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
  • Beim Betrieb von Kraftfahrzeugen, welche durch Verbrennungskraftmaschinen angetrieben werden, ist es üblich Abgasnachbehandlungssysteme, zu welchen beispielsweise Dreiwege-Katalysatoren, Speicherkatalysatoren und Partikelfilter gehören können, einzusetzen um ein Emittieren unzulässig großer Mengen an Schadstoffen an die Umgebung zu vermeiden. Um eine möglichst optimale Reduzierung von Stickoxiden in Dreiwege-Katalysatoren zu erzielen, wird eine sogenannte stöchiometrische Verbrennung bei einem Verbrennungsluftverhältnis mit dem Wert „1“ (λ=1) angestrebt. Um beispielsweise einen schadstoffarmen Schichtbetrieb von Verbrennungskraftmaschinen zu ermöglichen, ist es üblich ein rechtzeitiges Entladen von Speicherkatalysatoren zu bewirken sowie ein Überladen der Speicherkatalysatoren zu unterbinden. Darüber hinaus ist es bekannt, eine sogenannte Zylinderausblendung vorzunehmen, um eine Momentenabsenkung während eines Schaltvorgangs eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs zu bewirken.
  • Aus der DE 42 39 711 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern bekannt. Bei einem Schaltvorgang wird zur Momentenabsenkung eine Zylinderausblendung vorgenommen, so dass jeder der Zylinder innerhalb einer vorbestimmten Zeit je nach Ausmaß der Zylinderausblendung nicht mit Kraftstoff versorgt und gezündet wird. Der oder die übrigen Zylinder werden währenddessen befeuert betrieben, d. h. die Zylinder werden mit Kraftstoff versorgt und das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum verbrannt. Dabei können die befeuerten Zylinder über alle Zylinder wechseln.
  • Die DE 10 2013 008 734 A1 beschreibt ein Verfahren zur Zylinderausblendung bei einer Brennkraftmaschine im Schaltvorgang eines Getriebes, die mit abgeschalteten Zylindern ohne Einspritzung und Zündung und mindestens einem befeuert betriebenen Zylinder arbeitet. Der mindestens eine befeuert betriebene Zylinder wechselt nach seinem Arbeitszyklus alternierend zu einem anderen Zylinder.
  • Aus der DE 198 52 600 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem der für eine Verbrennung einzuspritzende Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer Ansaugphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Verdichtungsphase direkt in einen Brennraum eines Zylinders eingespritzt und in beiden Betriebsarten danach entzündet wird, und bei dem bei der Verbrennung entstehende Stickoxide in einem Katalysator gespeichert werden. Der Brennkraftmaschine ist ein automatisches Getriebe zugeordnet. Ein Gangwechsel in eine andere Gangstufe bzw. einen anderen Übersetzungsbereich und eine Umschaltung in die erste Betriebsart werden etwa gleichzeitig durchgeführt, wobei die Umschaltung in die erste Betriebsart zur Entladung der in dem Katalysator gespeicherten Stickoxide vorgesehen ist.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug, eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche verringerte Schadstoffemissionen erzielt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine, ein mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem, und ein schaltbares Getriebe umfasst, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Mittels des schaltbaren Getriebes kann Antriebsleistung von der Verbrennungskraftmaschine auf jeweilige Antriebsräder des Kraftfahrzeugs übertragen werden.
  • Um verringerte Schadstoffemissionen zu erzielen, ist erfindungsgemäß eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, eine Strömung eines Mediums aus wenigstens einem ausgeblendeten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine in das Abgasnachbehandlungssystem in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang des Getriebes zu unterbinden und dadurch eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems mit dem wenigstens einen Medium zu verhindern. Die Betätigungsvorrichtung kann der Verbrennungskraftmaschine oder dem Kraftfahrzeug zugeordnet sein. Das Unterbinden der Strömung des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in das Abgasnachbehandlungssystem in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang ist von Vorteil, da hierdurch unerwünschte Einflüsse des aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder ausströmenden Mediums auf das Abgasnachbehandlungssystem vermieden werden können. Unter den Begriffen „Ausblenden“ oder „ausgeblendet“ ist im Rahmen der Erfindung zu verstehen, dass bei diesem Zylinder eine Zylinderausblendung erfolgen kann. Bei dem Medium kann es sich beispielsweise um Luft oder um ein durch Abgasrückführung gebildetes Gemisch aus Luft und Abgas handeln, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Verbrennungskraftmaschine kann vorzugsweise ein Steuergerät umfassen, welches dazu eingerichtet ist, die Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang anzusteuern.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aufgrund der Zylinderausblendung beim Betrieb konventioneller Kraftfahrzeuge mit konventionellen Verbrennungsmotoren Sauerstoff in den jeweiligen Verbrennungsmotoren nachgeschaltete Abgasnachbehandlungssysteme eindringen und damit beispielsweise in Katalysatoren und zusätzlich oder alternativ in Partikelfilter gelangen kann. Dadurch kann es zu einem Sauerstoffüberschuss in den Abgasnachbehandlungssystemen bzw. Katalysatoren kommen. Bei einem anschließenden Wiedereinsetzen einer Kraftstoffeinspritzung in zuvor ausgeblendete, einzelne Zylinder der konventionellen Verbrennungsmotoren können durch den Sauerstoffüberschuss in den Katalysatoren Stickoxid-Emissionen entstehen, welche auch als NOx-Emissionen bezeichnet werden können. Gelangt aufgrund der Zylinderausblendung Sauerstoff in den Partikelfilter, so kann es dazu kommen, dass zu einer idealen Filtration im Partikelfilter benötigter Ruß abgebrannt wird.
  • Die Erfindung setzt hier an, da mittels der Betätigungsvorrichtung eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems mit dem Medium wirksam unterbunden werden kann.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet, wenigstens ein Gaswechselventil von dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder zugeordneten Gaswechselventilen der Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Dies ist von Vorteil, da durch die Betätigung des wenigstens einen Gaswechselventils die Strömung des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in das Abgasnachbehandlungssystem besonders aufwandsarm und zuverlässig unterbunden werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Betätigungsvorrichtung zumindest einen Schaltschlepphebel, um das wenigstens eine Gaswechselventil in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Dies ist von Vorteil, da mittels des zumindest einen Schaltschlepphebels eine einfache Variation eines Zeitpunkts und zusätzlich oder alternativ eines Hubs des wenigstens einen Gaswechselventils erfolgen kann. Der zumindest eine Schaltschlepphebel ermöglicht es also das wenigstens eine Gaswechselventil des ausgeblendeten Zylinders besonders aufwandsarm geschlossen, also mit anderen Worten in einer Schließstellung zu halten, um die Strömung des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in das Abgasnachbehandlungssystem zu unterbinden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Betätigungsvorrichtung zumindest eine Schiebenockenwelle, um das wenigstens eine Gaswechselventil in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Dies ist von Vorteil, da mittels der zumindest einen Schiebenockenwelle eine einfache Variation eines jeweiligen Zeitpunkts und zusätzlich oder alternativ eines jeweiligen Hubs sogar mehrerer Gaswechselventile erfolgen kann. Die zumindest einen Schiebenockenwelle ermöglicht es also mehrere Gaswechselventile des ausgeblendeten Zylinders unter besonders geringem Aufwand geschlossen, also mit anderen Worten in einer jeweiligen Schließstellung zu halten, um die Strömung des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in das Abgasnachbehandlungssystem zu unterbinden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet, jeweilige Auslassventile der Gaswechselventile in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Dies ist von Vorteil, da durch das Verschließen der Auslassventile bereits ein Austreten des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in Richtung des Abgasnachbehandlungssystems unterbunden werden kann. Dadurch kann ein Eintreten des Mediums in einen Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine oder des Kraftfahrzeugs vermieden und somit aus dem Eintreten des Mediums in den Abgastrakt resultierende, temperaturbedingte Belastungen des Abgastrakt unterbunden werden. Bevorzugt kann die Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, sämtliche Auslassventile der Gaswechselventile in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet, jeweilige Einlassventile der Gaswechselventile in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Dies ist von Vorteil, da durch das Verschließen der Einlassventile ein Ausschieben des im Zylinder und damit in einem dem Zylinder zugeordneten Brennraum befindlichen Mediums in Richtung eines Einlasstraktes der Verbrennungskraftmaschine oder des Kraftfahrzeugs vermieden werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verbrennungskraftmaschine ein Einspritzsystem auf, welches dazu eingerichtet ist, eine Einspritzung von Kraftstoff in den wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu unterbinden. Dies ist von Vorteil, da durch das Unterbinden der Einspritzung von Kraftstoff in den wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder eine Benetzung einer Zylinderwand mit Kraftstoff und damit eine etwaige Ölverdünnung vermieden werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Abgasnachbehandlungssystem zumindest einen Katalysator und wenigstens einen Partikelfilter. Dies ist von Vorteil, da durch den Katalysator und den Partikelfilter eine besonders umfangreiche Abgasnachbehandlung erfolgen kann, wobei nicht nur ein Austreten von gasförmigen Schadstoffen sondern auch ein Austreten von Feststoffen in Form von Rußpartikeln in die Umgebung vermieden werden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Erfindungsgemäß umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, die Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang anzusteuern. Das Steuergerät kann auch als Motorsteuergerät bezeichnet werden. Das Steuergerät kann insbesondere dazu ausgebildet sein die Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang anzusteuern, wobei der Schaltvorgang eine Zugkraftverringerung bei einem Gangschaltvorgang, also einem Gangwechsel des Getriebes, bewirken kann.
  • Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgestellten Merkmale sowie deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug, bei welchem eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, ein mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem des Kraftfahrzeugs, und ein schaltbares, mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbares Getriebe des Kraftfahrzeugs während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs zumindest zeitweise betrieben werden. Gemäß der Erfindung wird eine Strömung eines Mediums aus wenigstens einem ausgeblendeten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine in das Abgasnachbehandlungssystem anhand einer Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang des Getriebes unterbunden und dadurch eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems mit dem wenigstens einen Medium verhindert.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Strömung des Mediums in das Abgasnachbehandlungssystem anhand der Betätigungsvorrichtung nur während einer durch den Schaltvorgang bewirkten Zugkraftverringerung unterbunden. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein besonders bedarfsgerechtes Unterbinden der Strömung des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in das Abgasnachbehandlungssystem erfolgen kann. Wenn das Getriebe beispielsweise als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist, so ist der Schaltvorgang des Getriebes zwar prinzipiell ohne Zugkraftverringerung ermöglicht, allerdings kann es bei einem Überspringen von Gängen, beispielsweise einem Schalten zwischen zwei geraden Gängen oder zwei ungeraden Gängen dennoch zu Zugkraftverringerungen kommen. In diesem Fall des Überspringens von Gängen kann mittels der Betätigungsvorrichtung bedarfsgerecht die Strömung des Mediums aus dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder in das Abgasnachbehandlungssystem unterbunden werden.
  • Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgestellten Merkmale sowie deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches eine Verbrennungskraftmaschine, ein mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem, ein schaltbares Getriebe, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist, sowie eine Betätigungseinrichtung umfasst.
  • Die einzige Fig. zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1, welches eine Verbrennungskraftmaschine 2, ein mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem 3, und ein schaltbares Getriebe 4 umfasst, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine 2 antreibbar ist. Das Getriebe 4 kann beispielsweise als Automatikgetriebe ausgestaltet sein. Das Getriebe 4 dient dazu, von der Verbrennungskraftmaschine 2 bereitgestellte Antriebsleistung auf jeweilige hier nicht weiter dargestellte Antriebsräder des Kraftfahrzeugs 1 zu übertragen. Das Abgasnachbehandlungssystem 3 umfasst vorliegend einen Katalysator 14 und einen Partikelfilter 15.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 2 umfasst eine Mehrzahl an Zylindern, wobei vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Zylinder 7 dargestellt ist und näher beschrieben wird. In dem Zylinder 7 ist ein Kolben 23 der Verbrennungskraftmaschine 2 aufgenommen und über ein Pleuel 22 der Verbrennungskraftmaschine 2 mit einer Kurbelwelle 21 der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppelt.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 2 ist vorliegend als Viertaktmotor ausgebildet, wobei der Kolben 23 zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt bewegbar ist. Der Zylinder 7 begrenzt einen Brennraum 26 in welchen mittels eines Einspritzventils 20 eines Einspritzsystems 17 der Verbrennungskraftmaschine 2 Kraftstoff eingespritzt und dadurch mit einem, im Brennraum 26 befindlichen Medium 6 vermischt werden kann. Das Medium 6 kann als Luft oder als Gemisch aus durch Abgasrückführung rückgeführtem Abgas und Luft ausgebildet sein. Das Medium 6 kann über einen Einlasskanal 24 in den Brennraum 26 eingeleitet werden.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 2 umfasst eine zumindest teilweise in den Brennraum 26 ragende Zündquelle, welche vorliegend als Zündkerze 19 ausgebildet ist, um den in den Brennraum 26 eingebrachten und mit dem Medium 6 vermischten Kraftstoff zu entflammen, dadurch den Kolben 23 zu bewegen und anhand des Kolbens 23 die Kurbelwelle 21 anzutreiben. Die Kurbelwelle ist über eine hier nicht weiter gezeigte Kupplung mit einer Eingangswelle (nicht gezeigt) des Getriebes 4 koppelbar. Durch Verbrennung des mit dem Medium 6 vermischten Kraftstoffs wird Abgas gebildet, welches über einen Auslasskanal 25 aus dem Zylinder 7 und damit aus dem Brennraum 26 ausgeleitet werden kann.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 2 umfasst des Weiteren jeweilige, dem Zylinder 7 zugeordnete Gaswechselventile 8, 9, 10, 11, von welchen die Gaswechselventile 8, 9 als Auslassventile und die Gaswechselventile 10, 11 als Einlassventile ausgebildet sind. In Fig. verdecken die Gaswechselventile 8, 10 die Gaswechselventile 9, 11. Das Gaswechselventil 9 ist dabei senkrecht zur Zeichnungsebene hinter dem Gaswechselventile 8 und das Gaswechselventil 11 senkrecht zur Zeichnungsebene hinter dem Gaswechselventil 10 angeordnet.
  • Die Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 können vorliegend mittels einer Betätigungsvorrichtung 5 der Verbrennungskraftmaschine 2 zwischen einer jeweiligen Schließstellung der Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 und einer jeweiligen Offenstellung der Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 verlagert werden, um den Brennraum 26 anhand der Gaswechselventile 8, 9 zeitweise gegenüber dem Auslasskanal 25 zu verschließen und zu öffnen bzw. den Brennraum 26 anhand der Gaswechselventile 10, 11 zeitweise gegenüber dem Einlasskanal 24 zu verschließen und zu öffnen.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 2 umfasst ein Steuergerät 16, welches signalübertragend mit der Betätigungsvorrichtung 5 gekoppelt ist. Der Steuergerät 16 ist dazu ausgebildet und eingerichtet eine Zylinderausblendung bei sämtlichen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine 2 einzeln und somit auch bei dem Zylinder 7 zu steuern, wobei hierzu das Einspritzsystem 17 bzw. das Einspritzventil anhand des Steuergeräts 16 zeitweise deaktiviert werden. Die Betätigungsvorrichtung 5 ist dazu eingerichtet, eine Strömung des Mediums 6 aus dem ausgeblendeten Zylinder 7 der Verbrennungskraftmaschine 2 in das Abgasnachbehandlungssystem 3 in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang des Getriebes 4 zu unterbinden und dadurch eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems 3 mit dem Medium 6 zu verhindern, insbesondere wenn der Zylinder 7 ausgeblendet, also mit anderen Worten der Zylinderausblendung unterworfen ist.
  • Das Steuergerät 16 der Verbrennungskraftmaschine 2 ist dazu eingerichtet, die Betätigungsvorrichtung 5 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang derart anzusteuern, dass die Betätigungsvorrichtung 5 die Strömung des Mediums 6 aus dem ausgeblendeten Zylinder 7 der Verbrennungskraftmaschine 2 in das Abgasnachbehandlungssystem 3 während des Schaltvorgangs des Getriebes 4 unterbindet und dadurch die Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems 3 mit dem Medium 6 verhindert. Das Steuergerät 16 ist also dazu eingerichtet, die Betätigungsvorrichtung 5 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang anzusteuern.
  • Darüber hinaus ist das Steuergerät 16 mit zumindest einer Lambdasonde 18 des Kraftfahrzeugs 1 signalübertragend gekoppelt. Die Lambdasonde 18 kann, wie in der Fig. gezeigt, in den Auslasskanal 25 eingeführt sein, um einen Sauerstoffgehalt innerhalb des Auslasskanals 25 zu messen. Anhand der Lambdasonde 18 kann eine Rückmeldung an das Steuergerät 16 erfolgen, ob die Betätigungsvorrichtung 5 die Strömung des Mediums 6 aus dem ausgeblendeten Zylinder 7 (aus dem Brennraum 26 des ausgeblendeten Zylinders 7) wirksam unterbindet.
  • Die Betätigungsvorrichtung 5 ist dazu eingerichtet, sämtliche, dem ausgeblendeten Zylinder 7 zugeordnete Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Mit anderen ist die Betätigungsvorrichtung 5 dazu eingerichtet, sowohl die jeweiligen Auslassventile 8, 9 als auch die jeweiligen Einlassventile 10, 11 der Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Dadurch kann zur Verdichtung des Mediums 6 im Zylinder 7 und damit im Brennraum 26 aufgewendete Verdichtungsarbeit (Kompressionsarbeit) zumindest teilweise bei einer anschließenden Expansion und damit bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 23 in Richtung des unteren Totpunktes zum Antreiben der Kurbelwelle 21 genutzt werden, selbst wenn keine Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum 26 des ausgeblendeten Zylinder 7 erfolgt.
  • Die Betätigungsvorrichtung 5 kann eine Mehrzahl an Schaltschlepphebeln umfassen, von welchen vorliegend lediglich ein Schaltschlepphebel 12 gezeigt ist. Der Schaltschlepphebel 12 kann auch als schaltbarer Schlepphebel bezeichnet werden. Die Schaltschlepphebel dienen dazu die Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  • Zusätzlich oder alternativ zu den Schaltschlepphebeln kann die Betätigungsvorrichtung 5 zumindest eine Schiebenockenwelle 13 umfassen, um zumindest einige der Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen. Die zumindest eine Schiebenockenwelle 13 und die Schaltschlepphebel bzw. der Schaltschlepphebel 12 können einem variablen Ventiltrieb 27 der Verbrennungskraftmaschine 2 zugeordnet sein. Darüber hinaus kann die Verbrennungskraftmaschine 2 wenigstens eine Verstellvorrichtung 28 umfassen, um die Schaltschlepphebel und zusätzlich oder alternativ die zumindest eine Schiebenockenwelle 13 zu betätigen. Zur entsprechenden Betätigung kann die Stellvorrichtung 28 beispielsweise eine Mehrzahl an Aktuatoren umfassen.
  • Das Einspritzsystem 17 der Verbrennungskraftmaschine 2 ist zudem dazu eingerichtet, eine Einspritzung von Kraftstoff in den ausgeblendeten Zylinder 7 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu unterbinden. Das Einspritzsystem 17 kann hierzu anhand des Steuergeräts 16 angesteuert werden um die Einspritzung des Kraftstoffs in den ausgeblendeten Zylinder 7 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu unterbinden.
  • Während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeug 1, können die Verbrennungskraftmaschine 2, das Abgasnachbehandlungssystem 3 des Kraftfahrzeugs 1, und das schaltbare, mittels der Verbrennungskraftmaschine 2 antreibbare Getriebe 4 des Kraftfahrzeugs 1 zeitweise betrieben werden. Ein derartiges, „zeitweises Betreiben“ kann beispielsweise in einem Start-Stopp-Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 erfolgen, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine 2 im Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 vorübergehend deaktiviert wird.
  • Das vorliegende Kraftfahrzeug 1 bzw. die Betätigungsvorrichtung 5 ermöglichen zusammenfassend ein Unterbinden eines unkontrollierten Sauerstoffzuflusses in das Abgasnachbehandlungssystem 3 infolge der Strömung des Mediums 6 während der Zylinderausblendung, indem während des Schaltvorgangs des Getriebes 4 die Gaswechselventile 8, 9 (hier: Auslassventile) und zusätzlich oder alternativ die Gaswechselventile 10, 11 (hier: Einlassventile) geschlossen werden und geschlossen gehalten werden. Die Ansteuerung der Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 kann mittels Schaltschlepphebeln und zusätzlich oder alternativ Schiebenockenwellen während des Schaltvorgangs erfolgen, um die entsprechenden Gaswechselventile 8, 9, 10, 11 während des Schaltvorgangs geschlossen zu halten. Dadurch wird verhindert, dass Sauerstoff unkontrolliert zum Katalysator 14 sowie zum Partikelfilter 15 gelangt. Infolgedessen können übermäßige Stickoxidemissionen verhindert und eine Filtrationsrate des Partikelfilters 15 aufrechterhalten werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Verbrennungskraftmaschine
    3
    Abgasnachbehandlungssystem
    4
    Getriebe
    5
    Betätigungsvorrichtung
    6
    Medium
    7
    Zylinder
    8
    Gaswechselventil
    9
    Gaswechselventil
    10
    Gaswechselventil
    11
    Gaswechselventil
    12
    Schaltschlepphebel
    13
    Schiebenockenwelle
    14
    Katalysator
    15
    Partikelfilter
    16
    Steuergerät
    17
    Einspritzsystem
    18
    Lambdasonde
    19
    Zündkerze
    20
    Einspritzventil
    21
    Kurbelwelle
    22
    Pleuel
    23
    Kolben
    24
    Einlasskanal
    25
    Auslasskanal
    26
    Brennraum
    27
    variabler Ventiltrieb
    28
    Stellvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4239711 A1 [0003]
    • DE 102013008734 A1 [0004]
    • DE 19852600 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Kraftfahrzeug (1), welches eine Verbrennungskraftmaschine (2), ein mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem (3) und ein schaltbares Getriebe (4) umfasst, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine (2) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungsvorrichtung (5) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, eine Strömung eines Mediums (6) aus wenigstens einem ausgeblendeten Zylinder (7) der Verbrennungskraftmaschine (2) in das Abgasnachbehandlungssystem (3) in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang des Getriebes (4) zu unterbinden und dadurch eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems (3) mit dem wenigstens einen Medium (6) zu verhindern.
  2. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Gaswechselventil von dem wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder (7) zugeordneten Gaswechselventilen (8, 9, 10, 11) der Verbrennungskraftmaschine (2) in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  3. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (5) zumindest einen Schaltschlepphebel (12) umfasst, um das wenigstens eine Gaswechselventil in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  4. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (5) zumindest eine Schiebenockenwelle (13) umfasst, um das wenigstens eine Gaswechselventil in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  5. Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, jeweilige Auslassventile (8, 9) der Gaswechselventile (8, 9, 10, 11) in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  6. Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, jeweilige Einlassventile (10, 11) der Gaswechselventile (8, 9, 10, 11) in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu verschließen.
  7. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (2) ein Einspritzsystem (17) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, eine Einspritzung von Kraftstoff in den wenigstens einen ausgeblendeten Zylinder (7) in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang zu unterbinden.
  8. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasnachbehandlungssystem (3) zumindest einen Katalysator (14) und wenigstens einen Partikelfilter (15) umfasst.
  9. Verbrennungskraftmaschine (2) für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (2) ein Steuergerät (16) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, die Betätigungsvorrichtung (5) in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang anzusteuern.
  10. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug (1), bei welchem eine Verbrennungskraftmaschine (2) des Kraftfahrzeugs (1), ein mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppeltes Abgasnachbehandlungssystem (3) des Kraftfahrzeugs (1), und ein schaltbares, mittels der Verbrennungskraftmaschine (2) antreibbares Getriebe (4) des Kraftfahrzeugs (1) während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs (1) zumindest zeitweise betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömung eines Mediums (6) aus wenigstens einem ausgeblendeten Zylinder (7) der Verbrennungskraftmaschine (2) in das Abgasnachbehandlungssystem (3) anhand einer Betätigungsvorrichtung (5) in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang des Getriebes (4) unterbunden und dadurch eine Beaufschlagung des Abgasnachbehandlungssystems (3) mit dem wenigstens einen Medium (6) verhindert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des Mediums (6) in das Abgasnachbehandlungssystem (3) anhand der Betätigungsvorrichtung (5) nur während einer durch den Schaltvorgang bewirkten Zugkraftverringerung unterbunden wird.
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