DE102019113750A1

DE102019113750A1 - Internal combustion engine with variable inlet and outlet valve actuation for realizing partial operation

Info

Publication number: DE102019113750A1
Application number: DE102019113750.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Heimermann; Marcel Wiegel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: DE102019113750B4

Abstract

Ein Verfahren zum Betrieben einer Brennkraftmaschine sieht vor, dass zur Realisierung eines Teilbetriebs eines Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren Brennräumen einer ersten Teilmenge unterbunden wird und dabei entweder die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordneten Einlassventile und Auslassventile mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt werden oder das oder die Einlassventile und/oder das oder die Auslassventile, die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet sind, zumindest während des gesamten Ladungswechselzyklus offen gehalten werden. Dadurch wird während des Teilbetriebs eine vorzugsweise geringe Menge Gas durch den oder die deaktivierten Brennräume geschleust. Dies verhindert, dass sich zeitweise in dem oder in den deaktivierten Brennräumen ein zu geringer Brennraumdruck einstellt, der zu einem Schmiermitteleintrag in diesen oder diese Brennräume führen kann.A method for operating an internal combustion engine provides that, in order to implement partial operation of an internal combustion engine of the internal combustion engine, the fuel supply to one or more combustion chambers of a first subset is cut off and either the inlet valves and outlet valves assigned to the combustion chamber or chambers of the first subset with a relatively small valve opening are actuated or the inlet valve or valves and / or the outlet valve or valves which are assigned to the combustion chamber or chambers of the first subset are kept open at least during the entire gas exchange cycle. As a result, a preferably small amount of gas is passed through the deactivated combustion chamber or chambers during partial operation. This prevents an excessively low combustion chamber pressure from temporarily setting in the deactivated combustion chamber or chambers, which can lead to an entry of lubricant into this or these combustion chambers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der mehrere Brennräume ausbildet, mit einem Frischgasstrang und mit einem Abgasstrang, wobei ein Einbringen von Frischgas in die Brennräume jeweils mittels mindestens eines Einlassventils und ein Ausbringen von Abgas aus den Brennräumen jeweils mittels mindestens eines Auslassventils steuerbar ist. Die Einlassventile und die Auslassventile sind mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar, wobei zur Durchführung eines Teilbetriebs des Verbrennungsmotors eine Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Teilmenge der Brennräume unterbindbar ist.The invention relates to an internal combustion engine with an internal combustion engine that forms several combustion chambers, with a fresh gas line and with an exhaust gas line, with the introduction of fresh gas into the combustion chambers in each case by means of at least one inlet valve and the discharge of exhaust gas from the combustion chambers in each case by means of at least one outlet valve being controllable . The inlet valves and the outlet valves can be actuated by means of a valve actuation device, wherein a fuel supply to a first subset of the combustion chambers can be cut off in order to carry out partial operation of the internal combustion engine.

In dem Teilbetrieb des Verbrennungsmotors einer solchen Brennkraftmaschine ist eine Teilmenge der Brennräume deaktiviert, so dass in diesen keine auf einem Verbrennen von Kraftstoff beruhenden thermodynamischen Kreisprozesse durchgeführt werden. Vielmehr werden die Kolben, die den deaktivierten Brennräumen zugeordnet sind, von den Kolben, die den weiterhin aktiven Brennräume zugeordnet sind, mitgeschleppt. Dies erfolgt bei einem als Ottomotor ausgebildeten Verbrennungsmotor üblicherweise mit dem Ziel einer Wirkungsgraderhöhung, weil eine Deaktivierung eines Teils der Brennräume bei im Wesentlichen gleichbleibender Antriebsleistung zu einem Betrieb der verbliebenen aktiven Brennräume mit deutlich höherer Last führt. Dies geht mit einem höheren spezifischen Wirkungsgrad der in diesen Brennräumen durchgeführten Kreisprozesse einher. Um die für die aktiven Brennräume erreichbare Wirkungsgradsteigerung nur möglichst wenig durch das Mitschleppen der Kolben der deaktivierten Brennräume zu verringern, ist vorgesehen, die den deaktivierten Brennräumen zugeordneten Gaswechselventile (d.h. Einlass- und Auslassventile) im Teilbetrieb geschlossen zu halten, wodurch das innerhalb dieser Brennräume angeordnete Gas zyklisch komprimiert und expandiert, jedoch nicht ausgestoßen wird. Eine Verlustleistung infolge einer Komprimierung von Gasmengen, die anschließend durch geöffnete Auslassventile ausgestoßen würden, kann auf diese Weise vermieden werden.In the partial operation of the internal combustion engine of such an internal combustion engine, a subset of the combustion chambers is deactivated, so that no thermodynamic cycle processes based on the combustion of fuel are carried out in them. Rather, the pistons assigned to the deactivated combustion chambers are dragged along by the pistons assigned to the still active combustion chambers. In the case of an internal combustion engine designed as a gasoline engine, this is usually done with the aim of increasing the efficiency, because deactivation of some of the combustion chambers while the drive power remains essentially the same leads to the remaining active combustion chambers operating at a significantly higher load. This goes hand in hand with a higher specific efficiency of the cycle processes carried out in these combustion chambers. In order to reduce the efficiency increase that can be achieved for the active combustion chambers only as little as possible by dragging the pistons of the deactivated combustion chambers with them, provision is made to keep the gas exchange valves assigned to the deactivated combustion chambers (i.e. inlet and outlet valves) closed in partial operation, whereby the gas exchange valves arranged within these combustion chambers Gas is cyclically compressed and expanded, but not expelled. Power loss due to the compression of gas quantities which would then be expelled through opened outlet valves can be avoided in this way.

Bei Verbrennungsmotoren, die ein relativ großes Verdichtungsverhältnis aufweisen, wie dies üblicherweise bei Dieselmotoren der Fall ist, könnte ein Geschlossenhalten der Gaswechselventile, die deaktivierten Brennräumen zugeordnet sind, dazu führen, dass sich zeitweise während jedes Betriebszyklus in den deaktivierten Brennräumen sehr niedrige Brennraumdrücke von beispielsweise weniger als 0,1 bar einstellen. Solche niedrigen Brennraumdrücke können dazu führen, dass Schmiermittel über die Spalte, die zwischen den Kolben und den Zylinderlaufflächen der deaktivierten Brennräume ausgebildet sind, in die Brennräume gedrückt wird. Dies könnte sich unter anderem negativ auf das Schadstoffemissionsverhalten der Brennkraftmaschine nach einem Umschalten von einem Teilbetrieb zu einem Vollbetrieb auswirken. Da zudem bei Dieselmotoren mittels eines Teilbetriebs eine nur relativ geringe Wirkungsgradsteigerung realisierbar ist, wird ein solcher bei Dieselmotoren üblicherweise nicht umgesetzt.In internal combustion engines that have a relatively high compression ratio, as is usually the case with diesel engines, keeping the gas exchange valves associated with deactivated combustion chambers closed could result in very low combustion chamber pressures of, for example, less, at times during each operating cycle in the deactivated combustion chambers set as 0.1 bar. Such low combustion chamber pressures can lead to lubricant being pressed into the combustion chambers via the gaps that are formed between the pistons and the cylinder running surfaces of the deactivated combustion chambers. Among other things, this could have a negative effect on the pollutant emission behavior of the internal combustion engine after switching from partial operation to full operation. Since, in addition, only a relatively small increase in efficiency can be achieved in diesel engines by means of partial operation, such an increase is usually not implemented in diesel engines.

Aus der DE 10 2004 016 386 B4 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, die temporär nach einem Kaltstart in einer Heizbetriebsart betrieben wird, wobei durch das Betätigen der den mehreren Brennräumen eines Verbrennungsmotors der Brennkraftmaschine zugeordneten Auslassventile mit im Vergleich zu einem Normalbetrieb relativ kleinen Ventilöffnungen die Ladungswechselarbeit, die für ein Ausstoßen von Abgas über die Auslassventile erforderlich ist, erhöht und damit das Abgas mit einer relativ hohen Temperatur in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine abgeführt werden soll. Dadurch kann ein möglichst schnelles Erwärmen einer in einen Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung bewirkt werden.From the DE 10 2004 016 386 B4 an internal combustion engine is known which is operated temporarily after a cold start in a heating mode, whereby by actuating the exhaust valves assigned to the several combustion chambers of an internal combustion engine with relatively small valve openings compared to normal operation, the gas exchange work required for exhausting exhaust gas via the Exhaust valves is required, increased and thus the exhaust gas should be discharged at a relatively high temperature into the exhaust system of the internal combustion engine. As a result, an exhaust gas aftertreatment device integrated in an exhaust system of the internal combustion engine can be warmed up as quickly as possible.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor mit hohem Verdichtungsverhältnis aufweist, eine Möglichkeit aufzuzeigen, einen Teilbetrieb vorteilhaft durchzuführen.The object of the invention was to provide an option for an internal combustion engine which has an internal combustion engine with a high compression ratio to advantageously carry out partial operation.

Diese Aufgabe wird mittels einer Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine gemäß dem Patentanspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by means of an internal combustion engine according to patent claim 1 and by a method for operating such an internal combustion engine according to patent claim 6. Advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention and preferred embodiments of the method according to the invention are the subject matter of the further patent claims and / or result from the following description of the invention.

Erfindungsgemäß ist eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, die der direkten oder indirekten Bereitstellung einer Fahrantriebsleistung für ein Kraftfahrzeug dient, vorgesehen. Bei einem solchen Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW) handeln.According to the invention, an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine, which serves to directly or indirectly provide traction drive power for a motor vehicle, is provided. Such a motor vehicle can, in particular, be a wheel-based and not rail-bound motor vehicle (preferably a car or a truck).

Die Brennkraftmaschine umfasst zumindest einen (Viertakt-)Verbrennungsmotor, der mehrere Brennräume ausbildet, einen Frischgasstrang und einen Abgasstrang, wobei ein Einbringen von Frischgas in die Brennräume jeweils mittels mindestens eines Einlassventils und ein Ausbringen von Abgas aus den Brennräumen jeweils mittels mindestens eines Auslassventils steuerbar ist, wobei die Einlassventile und die Auslassventile mittels einer Ventilbetätigungsvorrichtung betätigbar sind und wobei zur Durchführung eines Teilbetriebs des Verbrennungsmotors eine Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Teilmenge der Brennräume, die insbesondere mittels direkt in die Brennräume ragender Kraftstoffinjektoren bewirkt werden kann, unterbindbar ist beziehungsweise unterbunden werden kann.The internal combustion engine comprises at least one (four-stroke) internal combustion engine that forms several combustion chambers, a fresh gas line and an exhaust gas line, with the introduction of fresh gas into the combustion chambers in each case by means of at least one inlet valve and the discharge of exhaust gas from the combustion chambers in each case by means of at least one outlet valve being controllable , wherein the inlet valves and the outlet valves can be actuated by means of a valve actuation device and wherein for Carrying out a partial operation of the internal combustion engine, a fuel supply to a first subset of the combustion chambers, which can in particular be effected by means of fuel injectors projecting directly into the combustion chambers, can be or can be prevented.

Erfindungsgemäß ist die Ventilbetätigungsvorrichtung derart ausgebildet, dass (zumindest oder ausschließlich) das oder die Einlassventile und das oder die Auslassventile, die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet sind, wahlweise mit zumindest einer relativ großen Ventilöffnung und einer relativ kleinen Ventilöffnung (die größer null ist) betätigbar sind. Für die Einlassventile gilt dies zumindest während des Einlasstakts, der in dem jeweiligen Brennraum stattfindet, und für die Auslassventile zumindest während des Ausstoßtakts, der in dem jeweiligen Brennraum stattfindet. Als „Ventilöffnung“ wird dabei die sich aus der Kombination aus Öffnungsdauer und Öffnungshub (d.h. dem maximalen Öffnungsweg) ergebende Gesamtöffnung eines Gaswechselventils (Einlass- oder Auslassventil) verstanden.According to the invention, the valve actuation device is designed in such a way that (at least or exclusively) the inlet valve or valves and the outlet valve or valves associated with the combustion chamber or chambers of the first subset, optionally with at least one relatively large valve opening and one relatively small valve opening (which is greater than zero is) can be actuated. For the intake valves, this applies at least during the intake stroke that takes place in the respective combustion chamber, and for the exhaust valves at least during the exhaust stroke that takes place in the respective combustion chamber. "Valve opening" is understood to mean the total opening of a gas exchange valve (inlet or outlet valve) resulting from the combination of opening duration and opening stroke (i.e. the maximum opening travel).

Ergänzend oder alternativ ist eine Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung vorgesehen, die ermöglicht, dass das oder die Einlassventile und/oder das oder die Auslassventile, die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet sind, zumindest während des gesamten Ladungswechselzyklus (der den Ausstoßtakt sowie den Einlasstakt umfasst), vorzugsweise während des gesamten Betriebszyklus (der alle vier Takte umfasst) offen gehalten werden können. Ein Offenhalten des oder der Einlass- und/oder Auslassventile kann dabei entweder mit einem Öffnungshub erfolgen, der einem Öffnungshub entspricht, der, beispielsweise im Vollbetrieb, d.h. bei aktiviertem Brennraum oder aktivierten Brennräumen der ersten Teilmenge, für das oder die entsprechenden Gaswechselventile vorgesehen ist. Vorzugsweise kann jedoch vorgesehen sein, dass ein solches Offenhalten mit einem kleineren Öffnungshub (z.B. bis zu lediglich 5%) im Vergleich zu dem Öffnungshub bei aktiviertem Brennraum oder aktivierten Brennräumen durchgeführt wird.Additionally or alternatively, an embodiment of the valve actuation device is provided which enables the intake valve (s) and / or the exhaust valve (s) that are assigned to the combustion chamber or chambers of the first subset, at least during the entire gas exchange cycle (which includes the exhaust cycle and the intake cycle ), preferably during the entire operating cycle (which includes all four cycles) can be kept open. The inlet valve (s) and / or outlet valve (s) can be kept open either with an opening stroke which corresponds to an opening stroke which, for example, in full operation, i.e. with activated combustion chamber or activated combustion chambers of the first subset for which the corresponding gas exchange valve or valves are provided. Preferably, however, it can be provided that such a hold open is carried out with a smaller opening stroke (e.g. up to only 5%) compared to the opening stroke when the combustion chamber or chambers are activated.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, wonach während eines Teilbetriebs des Verbrennungsmotors jeweils zumindest ein Gaswechselventil, das dem oder jedem der deaktivierten Brennräumen zugordnet ist, zumindest zeitweise während zumindest des Ausstoßtakts und des Einlasstakts geöffnet ist. Dadurch wird ermöglicht, dass Gas während des jeweiligen Einlasstakts in den oder in die deaktivierten Brennräume eingebracht und während des jeweiligen Ausstoßtakts ausgebracht wird, d.h. durch jedem der deaktivierten Brennräume wird während jedes Betriebszyklus Gas geschleust. Dadurch wird verhindert, dass sich zeitweise in dem oder in den deaktivierten Brennräumen ein zu geringer Brennraumdruck einstellt, wie dies bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Geschlossenhalten der Gaswechselventile der Fall sein kann. Durch das vorzugsweise vorgesehene Öffnen der den deaktivierten Brennräumen zugeordneten Gaswechselventile mit relativ kleinen Ventilöffnungen oder mit relativ kleinen Öffnungshüben wird jedoch nur eine relativ geringe Menge an Gas durch die deaktivierten Brennräume durchgeschleust, wodurch eine darin begründete Verlustleistung entsprechend gering gehalten werden kann.The invention is based on the idea that, during partial operation of the internal combustion engine, at least one gas exchange valve, which is assigned to the or each of the deactivated combustion chambers, is open at least temporarily during at least the exhaust stroke and the intake stroke. This enables gas to be introduced into the deactivated combustion chambers during the respective intake stroke and to be discharged during the respective exhaust stroke, i. E. gas is passed through each of the deactivated combustion chambers during each operating cycle. This prevents an excessively low combustion chamber pressure from occasionally setting in the deactivated combustion chamber or chambers, as can be the case when the gas exchange valves are kept closed, as is known from the prior art. By opening the gas exchange valves associated with the deactivated combustion chambers with relatively small valve openings or with relatively small opening strokes, however, only a relatively small amount of gas is passed through the deactivated combustion chambers, which means that the power loss caused therein can be kept correspondingly low.

Dementsprechend sieht ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieben einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vor, dass zur Realisierung eines insbesondere nur temporär vorgesehenen Teilbetriebs des Verbrennungsmotors die Kraftstoffzufuhr zu dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge unterbunden wird (während den Brennräumen der zweiten Teilmenge Kraftstoff zugeführt wird) und dabei entweder die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordneten Einlassventile und Auslassventile mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt werden oder das oder die Einlassventile und/oder das oder die Auslassventile, die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet sind, zumindest während des gesamten in dem jeweiligen Brennraum stattfindenden Ladungswechselzyklus, gegebenenfalls während des gesamten Betriebszyklus offen gehalten werden.Accordingly, a method according to the invention for operating an internal combustion engine according to the invention provides that the fuel supply to the combustion chamber or chambers of the first subset is cut off (while fuel is supplied to the combustion chambers of the second subset) in order to implement a partial operation of the internal combustion engine that is only provided temporarily the inlet valve (s) and outlet valves assigned to the combustion chamber (s) of the first subset are actuated with a relatively small valve opening or the inlet valve (s) and / or the outlet valve (s) assigned to the combustion chamber (s) of the first subset, at least during the entire period in the respective combustion chamber gas exchange cycle taking place, possibly kept open during the entire operating cycle.

Eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, bei der das oder die Einlassventile und das oder die Auslassventile, die dem oder den Brennräumen der ersten Teilmenge zugeordnet sind, wahlweise zumindest mit einer relativ großen Ventilöffnung und einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigbar sind, ermöglicht weiterhin in vorteilhafter Weise eine Realisierung eines insbesondere nur temporär vorgesehenen Heizbetriebs des Verbrennungsmotors, in dem das oder zumindest eines von mehreren Auslassventilen, das/die zumindest einem der Brennräume zugeordnet sind, mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt wird/werden, während das oder die diesem Brennraum zugeordneten Einlassventile mit einer relativ großen Ventilöffnung betätigt wird /werden. Weiterhin wird während des Heizbetriebs diesem Brennraum Kraftstoff zugeführt.An embodiment of an internal combustion engine according to the invention, in which the inlet valve (s) and the outlet valve (s), which are assigned to the combustion chamber or chambers of the first subset, can optionally be operated with at least one relatively large valve opening and one relatively small valve opening, furthermore advantageously enables a Realization of an in particular only temporarily provided heating mode of the internal combustion engine, in which the or at least one of several exhaust valves that are assigned to at least one of the combustion chambers is / are operated with a relatively small valve opening, while the intake valve or valves assigned to this combustion chamber are operated with a relatively large valve opening is / are operated. Furthermore, fuel is supplied to this combustion chamber during the heating operation.

Ein solcher Heizbetrieb dient der temporären Erzeugung relativ heißen Abgases, was durch die relativ kleine Ventilöffnung des oder der Auslassventil während des Ausstoßtakts in dem entsprechenden Brennraum erreicht wird und was insbesondere dazu dienen kann, möglichst schnell ein Aufheizen einer in einen Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierten Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest einer Abgasnachbehandlungskomponente (z.B. ein NO_x-Speicherkatalysator, ein Oxidationskatalysator, ein Partikelfilter oder ein SCR-Katalysator) davon zu bewirken. Ein solches Aufheizen kann insbesondere mit dem Ziel erfolgen, möglichst schnell nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine ein Wirksamwerden der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest der Abgasnachbehandlungskomponente zu realisieren, indem deren Temperatur eine dazugehörige Anspringtemperatur erreicht, ab der von einer ausreichenden Wirksamkeit der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder der Abgasnachbehandlungskomponente hinsichtlich der durch diese zu bewirkenden Abgasnachbehandlung ausgegangen werden kann.Such a heating mode is used to temporarily generate relatively hot exhaust gas, which is achieved through the relatively small valve opening of the exhaust valve or valves in the corresponding combustion chamber during the exhaust stroke and which can in particular serve to heat up an exhaust gas aftertreatment device or integrated in an exhaust system of the internal combustion engine as quickly as possible at least one exhaust gas aftertreatment component (eg a NO _x storage catalytic converter) Oxidation catalytic converter, a particle filter or an SCR catalytic converter) thereof. Such heating can take place in particular with the aim of making the exhaust gas aftertreatment device or at least the exhaust gas aftertreatment component effective as soon as possible after a cold start of the internal combustion engine, in that the temperature thereof reaches an associated light-off temperature from which the exhaust gas aftertreatment device or the exhaust gas aftertreatment component is sufficiently effective with regard to the this exhaust gas aftertreatment to be effected can be assumed.

Als „Kaltstart“ einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird dabei eine Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verstanden, bei der die Abgasnachbehandlungseinrichtung oder die Abgasnachbehandlungskomponente eine Temperatur aufweist, die unterhalb einer Grenztemperatur von 120°C liegt und die insbesondere im Wesentlichen (d.h. ±5°C) der Umgebungstemperatur entsprechen kann.A "cold start" of an internal combustion engine according to the invention is understood to mean a start-up of the internal combustion engine in which the exhaust gas aftertreatment device or the exhaust gas aftertreatment component has a temperature that is below a limit temperature of 120 ° C and which in particular essentially (ie ± 5 ° C) corresponds to the ambient temperature can.

Auch ein Teilbetrieb der Brennkraftmaschine kann primär darauf abzielen, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest eine Abgasnachbehandlungskomponente davon zu temperieren, was durch einen während des Teilbetriebs deutlich reduzierten Abgasmassenstrom in Kombination mit einer im Vergleich zu einem (hinsichtlich der Leistungsabgabe entsprechenden) Vollbetrieb zudem höheren Abgastemperatur realisierbar ist. Eine Temperierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder der Abgasnachbehandlungskomponente kann dabei jedoch weniger auf ein Aufheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder der Abgasnachbehandlungskomponente sondern vielmehr auf ein Verhindern eines zu starken Abkühlens der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder der Abgasnachbehandlungskomponente abzielen. Ein solches Abkühlen der Abgasnachbehandlungseinrichtung kann insbesondere bei einem (Voll-)Betrieb des Verbrennungsmotors mit relativ geringen Betriebslasten und Betriebsdrehzahlen und folglich bei einer relativ geringen Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors drohen. Da eine solche relativ geringe Leistungsabgabe üblicherweise auch durch einen Teilbetrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden kann, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass ein Teilbetrieb des Verbrennungsmotors nur dann und/oder immer dann vorgesehen wird, wenn die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors unterhalb eines Grenzwerts oder Grenzwertbereichs liegt.Partial operation of the internal combustion engine can also primarily aim to control the temperature of an exhaust gas aftertreatment device or at least one of its exhaust gas aftertreatment components, which can be achieved by a significantly reduced exhaust gas mass flow during partial operation in combination with an exhaust gas temperature that is also higher than in full operation (corresponding to the power output). A temperature control of the exhaust gas aftertreatment device or the exhaust gas aftertreatment component can be aimed less at heating up the exhaust gas aftertreatment device or the exhaust gas aftertreatment component but rather at preventing the exhaust gas aftertreatment device or the exhaust gas aftertreatment component from cooling too much. Such a cooling of the exhaust gas aftertreatment device can threaten in particular when the internal combustion engine is (full) operating with relatively low operating loads and operating speeds and consequently when the internal combustion engine is outputting relatively little power. Since such a relatively low power output can usually also be implemented by partial operation of the internal combustion engine, it can preferably be provided that partial operation of the internal combustion engine is only provided if the power output of the internal combustion engine is below a limit value or limit value range.

Mittels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, die sowohl einen Teilbetrieb als auch einen Heizbetrieb ermöglicht, kann in vorteilhafter Weise eine möglichst optimale Temperierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung realisiert werden, indem der Heizbetrieb durchgeführt wird, wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest eine Abgasnachbehandlungskomponente davon (insbesondere ein Oxidationskatalysator und/oder ein SCR-Katalysator) eine Temperatur aufweist, die unterhalb einer dazugehörigen Anspringtemperatur liegt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass von einem Vollbetrieb, in dem allen Brennräumen Kraftstoff zugeführt wird, zu dem Teilbetrieb gewechselt wird, wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung oder zumindest eine Abgasnachbehandlungskomponente davon (insbesondere ein Oxidationskatalysator und/oder ein SCR-Katalysator) eine Temperatur aufweist, die mindestens der dazugehörigen Anspringtemperatur entspricht (oder größer ist) und wenn die Temperatur des von dem Verbrennungsmotors abgeführten Abgases während des Vollbetriebs kleiner als die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist beziehungsweise war. Demnach kann vorgesehen sein, den Heizbetrieb zum Aufheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung und den Teilbetrieb zum Verhindern eines zu starken Abkühlens der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu nutzen.By means of an internal combustion engine according to the invention, which enables both partial operation and heating operation, the best possible temperature control of the exhaust gas aftertreatment device can advantageously be achieved by performing the heating operation when the exhaust gas aftertreatment device or at least one exhaust gas aftertreatment component thereof (in particular an oxidation catalytic converter and / or a SCR catalytic converter) has a temperature that is below an associated light-off temperature. Furthermore, it can be provided that there is a change from full operation, in which fuel is supplied to all combustion chambers, to partial operation when the exhaust gas aftertreatment device or at least one exhaust gas aftertreatment component thereof (in particular an oxidation catalytic converter and / or an SCR catalytic converter) has a temperature that is at least corresponds to the associated light-off temperature (or is greater) and if the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is or was less than the temperature of the exhaust gas aftertreatment device during full operation. Accordingly, it can be provided that the heating mode is used to heat up the exhaust gas aftertreatment device and the partial mode is used to prevent the exhaust gas aftertreatment device from cooling down too much.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann vorgesehen sein, dass die Ventilbetätigungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass auch das oder die Einlassventile und/oder das oder die Auslassventile, die dem oder den Brennräumen der zweiten Teilmenge zugeordnet sind, wahlweise mit zumindest einer relativ großen Ventilöffnung und einer relativ kleinen Ventilöffnung (die größer null ist) betätigbar sind und/oder zumindest während des gesamten Ladungswechselzyklus, gegebenenfalls während des gesamten Betriebszyklus in dem jeweiligen Brennraum, offen gehalten werden können. Dies ermöglicht einerseits, während eines Heizbetriebs (auch oder ausschließlich) den oder die Brennräume der zweiten Teilmenge für die Bereitstellung relativ heißen Abgases zu nutzen, wobei bei einem Heizbetrieb, bei dem das oder jeweils zumindest ein Auslassventil, das sämtlichen der Brennräume zugeordnet ist, mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt wird, besonders heißes Abgas erzeugt werden kann.According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, it can be provided that the valve actuation device is designed such that the inlet valve or valves and / or the outlet valve or valves assigned to the combustion chamber or chambers of the second subset, optionally with at least one relatively large valve opening and a relatively small valve opening (which is greater than zero) can be actuated and / or can be kept open at least during the entire gas exchange cycle, possibly during the entire operating cycle in the respective combustion chamber. On the one hand, this enables the combustion chamber or chambers of the second subset to be used during heating operation (also or exclusively) for the provision of relatively hot exhaust gas, whereby in heating operation in which the exhaust valve or at least one exhaust valve assigned to all of the combustion chambers is used a relatively small valve opening is actuated, particularly hot exhaust gas can be generated.

Weiterhin ermöglicht eine solche Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, dass ein Teilbetrieb alternativ mit deaktiviertem Brennraum oder deaktivierten Brennräumen der ersten Teilmenge oder der zweiten Teilmenge durchgeführt wird, was insbesondere auch abwechselnd vorgesehen sein kann, d.h. während eines ersten Teilbetriebs sind der oder die Brennräume der ersten Teilmenge deaktiviert, während in einem zweiten Teilbetrieb der oder die Brennräume der zweiten Teilmenge deaktiviert sind (wobei gegebenenfalls zwischen dem ersten Teilbetrieb und dem zweiten Teilbetrieb ein Vollbetrieb durchgeführt wurde). Dies kann sich vorteilhaft hinsichtlich eines möglichst gleichmäßigen Verschleißes des Verbrennungsmotors sowie hinsichtlich einer möglichst gleichmäßigen Temperierung des Verbrennungsmotors während des Betriebs auswirken.Furthermore, such an embodiment of an internal combustion engine according to the invention enables partial operation to be carried out alternatively with deactivated combustion chamber or deactivated combustion chambers of the first subset or the second subset, which in particular can also be provided alternately, that is, the combustion chamber or chambers of the first subset are during a first subset deactivated, while the combustion chamber or chambers of the second subset are deactivated in a second partial operation (with full operation possibly being carried out between the first partial operation and the second partial operation). This can be advantageous in terms of a possible affect uniform wear of the internal combustion engine and with regard to the most uniform possible temperature control of the internal combustion engine during operation.

Zur Realisierung der relativ kleinen Ventilöffnung kann oder können das oder die entsprechenden Auslassventile vorzugsweise bei einer Steuerzeit, die zwischen 100°KW vor LW-OT und 30°KW vor LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 30°KW vor LW-OT und 10°KW vor LW-OT liegt, geschlossen werden. Weiterhin bevorzugt können diese mit einem Öffnungshub betätigt werden, der zwischen 5% und 50% desjenigen Öffnungshubs beträgt, der bei einer Betätigung mit relativ großer Ventilöffnung vorgesehen ist. Der Öffnungshub kann dabei insbesondere zwischen 1 mm und 2 mm betragen.To implement the relatively small valve opening, the corresponding outlet valve or valves can preferably be opened at a control time that is between 100 ° CA before LW-OT and 30 ° CA before LW-OT and at a control time that is between 30 ° CA. LW-OT and 10 ° CA before LW-OT are closed. Furthermore, they can preferably be actuated with an opening stroke which is between 5% and 50% of that opening stroke which is provided for an actuation with a relatively large valve opening. The opening stroke can in particular be between 1 mm and 2 mm.

Zur Realisierung der relativ großen Ventilöffnung können die entsprechenden Auslassventile dagegen vorzugsweise bei einer Steuerzeit, die zwischen 210°KW vor LW-OT und 190°KW vor LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 20°KW vor LW-OT und 0°KW vor LW-OT liegt, geschlossen werden. Weiterhin bevorzugt können diese mit einem Öffnungshub, der zwischen 8 mm und 10 mm beträgt, betätigt werden.To realize the relatively large valve opening, however, the corresponding exhaust valves can preferably be opened at a control time between 210 ° CA before LW-OT and 190 ° CA before LW-OT and at a control time between 20 ° CA before LW-OT and 0 ° CA before LW-OT are closed. Furthermore, they can preferably be actuated with an opening stroke which is between 8 mm and 10 mm.

Zur Realisierung der relativ kleinen Ventilöffnung kann oder können das oder die entsprechenden Einlassventile vorzugsweise bei einer Steuerzeit, die zwischen 10°KW nach LW-OT und 30°KW nach LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 30°KW nach LW-OT und 100°KW nach LW-OT liegt, geschlossen werden. Weiterhin bevorzugt können diese mit einem Öffnungshub betätigt werden, der zwischen 5% und 50% desjenigen Öffnungshubs beträgt, der bei einer Betätigung mit relativ großer Ventilöffnung vorgesehen ist. Der Öffnungshub kann dabei insbesondere zwischen 1 mm und 2 mm betragen.To realize the relatively small valve opening, the corresponding inlet valve or valves can preferably be opened at a control time that is between 10 ° CA after LW-OT and 30 ° CA after LW-OT and at a control time that is between 30 ° CA after LW-OT and 100 ° CA after LW-OT are closed. Furthermore, they can preferably be actuated with an opening stroke which is between 5% and 50% of that opening stroke which is provided for an actuation with a relatively large valve opening. The opening stroke can in particular be between 1 mm and 2 mm.

Zur Realisierung der relativ großen Ventilöffnung können die entsprechenden Einlassventile dagegen bei einer Steuerzeit, die zwischen 0°KW (im LW-OT) und 20°KW nach LW-OT liegt, geöffnet und bei einer Steuerzeit, die zwischen 190°KW nach LW-OT und 210°KW nach LW-OT liegt, geschlossen werden. Weiterhin bevorzugt können diese mit einem Öffnungshub, der zwischen 8 mm und 10 mm beträgt, betätigt werden.To implement the relatively large valve opening, however, the corresponding inlet valves can be opened with a control time that is between 0 ° CA (in LW-OT) and 20 ° CA after LW-OT and with a control time that is between 190 ° CA after LW- OT and 210 ° CA after LW-OT are closed. Furthermore, they can preferably be actuated with an opening stroke which is between 8 mm and 10 mm.

Die Angaben der Steuerzeiten können sich auf eine vollständig geschlossene Stellung der Einlass- und Auslassventile oder auf eine Hubschwelle von 1 mm oder 0,5 mm beziehen, ab der von einer wirksamen Öffnung der Einlass- und Auslassventile ausgegangen werden kann. Dabei kann insbesondere eine Hubschwelle von 1 mm bei einem Öffnungshub von mindestens 2 mm und eine Hubschwelle von 0,5 mm bei einem Öffnungshub von weniger als 2 mm angesetzt werden.The details of the valve timing can relate to a completely closed position of the inlet and outlet valves or to a stroke threshold of 1 mm or 0.5 mm, from which it can be assumed that the inlet and outlet valves are effectively open. In particular, a stroke threshold of 1 mm for an opening stroke of at least 2 mm and a stroke threshold of 0.5 mm for an opening stroke of less than 2 mm can be applied.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfasst diese eine den Abgasstrang mit dem Frischgasstrang verbindende Abgasrückführleitung, in die ein Abgasrückführventil, das zur Einstellung des über die Abgasrückführleitung geführten Abgasmassenstroms (d.h. der AGR-Rate) eingerichtet ist, integriert ist. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass, bezogen auf denselben Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (der durch eine konkrete Betriebslast bei einer konkreten Betriebsdrehzahl definiert ist), die AGR-Rate bei einem Teilbetrieb des Verbrennungsmotors kleiner (ggf. bis null) als bei einem Vollbetrieb eingestellt wird. Dies kann sich vorteilhaft auf das Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors auswirken, ohne dass damit Nachteile hinsichtlich des Schadstoffemissionsverhaltens einhergehen müssen. Der Grund dafür liegt in der vorteilhaften Temperierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung infolge des Teilbetriebs, wodurch diese hinsichtlich der Schadstoffreduzierung ausreichend wirksam bleiben und demnach eine gegebenenfalls durch die geringe AGR-Rate erhöhte Schadstoffrohemissionen ausgleichen oder überkompensieren kann.According to a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, it comprises an exhaust gas recirculation line connecting the exhaust gas line to the fresh gas line, in which an exhaust gas recirculation valve is integrated, which is set up to adjust the exhaust gas mass flow (i.e. the EGR rate) routed via the exhaust gas recirculation line. In a method according to the invention for operating such an internal combustion engine, it can preferably be provided that, based on the same operating point of the internal combustion engine (which is defined by a specific operating load at a specific operating speed), the EGR rate is lower (possibly up to zero) than is set during full operation. This can have an advantageous effect on the operating behavior of the internal combustion engine without having to be accompanied by disadvantages with regard to the pollutant emission behavior. The reason for this lies in the advantageous temperature control of the exhaust gas aftertreatment device as a result of the partial operation, which means that it remains sufficiently effective in terms of reducing pollutants and can therefore compensate for or overcompensate for any raw emissions that may have increased due to the low EGR rate.

Weiterhin bevorzugt kann in den Abgasstrang einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine eine Abgasturbine mit VTG-Stellvorrichtung integriert sein. „VTG“ steht dabei als Abkürzung für eine variable Turbinengeometrie der Abgasturbine, so dass eine VTG-Stellvorrichtung eine aktiv ansteuerbare Vorrichtung ist, mittels der eine variable Anströmung des Turbinenlaufrads der Abgasturbine durch das Abgas realisierbar ist. Eine solche VTG-Stellvorrichtung kann in bekannter Weise eine Mehrzahl von in einem Einlass der Abgasturbine angeordneten Leitschaufeln umfassen, die individuell drehbar ausgebildet sind, wobei diese insbesondere gemeinsam verstellbar sind. In Abhängigkeit von den Drehstellungen der Leitschaufeln verengen diese den freien Strömungsquerschnitt in dem Einlass der Abgasturbine mehr oder weniger und beeinflussen zudem den Abschnitt der primären Anströmung des Turbinenlaufrads und die Ausrichtung dieser Anströmung. Mittels einer solchen Abgasturbine mit VTG-Stellvorrichtung kann grundsätzlich ein vorteilhafter Betrieb des Verbrennungsmotors realisiert werden. Ergänzend dazu kann im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise vorgesehen sein, dass bei einem Teilbetrieb des Verbrennungsmotors die VTG-Stellvorrichtung in eine vollständig geöffnete Stellung gestellt wird. Dies dient dazu, mittels eines Frischgasverdichters, der in einen Frischgasstrang der Brennkraftmaschine integriert ist, und der mittels der Abgasturbine antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird, eine nur möglichst geringe Verdichtung des dem Verbrennungsmotor zugeführten Frischgases zu bewirken. Dadurch wird folglich ein relativ geringer Frischgasmassenstrom und damit auch ein relativ geringer Abgasmassenstrom während des Teilbetriebs realisiert, was sich positiv hinsichtlich des Ziels, ein zu starkes Abkühlen der Abgasnachbehandlungseinrichtung zu vermeiden, auswirken kann.Furthermore, an exhaust gas turbine with a VTG adjusting device can preferably be integrated into the exhaust line of an internal combustion engine according to the invention. "VTG" is an abbreviation for a variable turbine geometry of the exhaust gas turbine, so that a VTG actuating device is an actively controllable device by means of which a variable flow of the exhaust gas onto the turbine impeller of the exhaust gas turbine can be achieved. Such a VTG adjusting device can comprise, in a known manner, a plurality of guide vanes which are arranged in an inlet of the exhaust gas turbine and are designed to be individually rotatable, with these being in particular adjustable together. Depending on the rotational positions of the guide vanes, these narrow the free flow cross section in the inlet of the exhaust gas turbine to a greater or lesser extent and also influence the section of the primary flow to the turbine impeller and the orientation of this flow. An advantageous operation of the internal combustion engine can in principle be implemented by means of such an exhaust gas turbine with a VTG adjusting device. In addition to this, in the context of a method according to the invention, it can preferably be provided that the VTG adjusting device is placed in a fully open position during partial operation of the internal combustion engine. This is done by means of a fresh gas compressor, which is in a fresh gas line of the Internal combustion engine is integrated, and which can be driven or is driven by means of the exhaust gas turbine, to bring about the lowest possible compression of the fresh gas supplied to the internal combustion engine. As a result, a relatively low fresh gas mass flow and thus also a relatively low exhaust gas mass flow is realized during partial operation, which can have a positive effect on the goal of avoiding excessive cooling of the exhaust gas aftertreatment device.

Bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um einen (selbstzündenden und qualitätsgeregelten) Dieselmotor handeln, da ein Dieselmotor üblicherweise ein so hohes Verdichtungsverhältnis aufweist, dass sich während eines Teilbetriebs bei einem Geschlossenhalten der Gaswechselventile, die dem oder den deaktivierten Brennräumen zugeordnet sind, zeitweise so niedrige Brennraumdrücke in dem oder den deaktivierten Brennräumen einstellen, dass die Gefahr eines Schmiermitteleintrags besteht. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass es sich bei dem Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine um einen (fremdgezündeten und quantitätsgeregelten) Ottomotor, insbesondere um einen Ottomotor mit einem relativ hohen Verdichtungsverhältnis von beispielsweise ≥ 15, handeln kann. Weiterhin kann es sich bei dem Verbrennungsmotor um eine Kombination aus Diesel- und Ottomotor, z.B. um einen Verbrennungsmotor mit homogener Kompressionszündung, handeln. Der Verbrennungsmotor kann dabei grundsätzlich mit einem beliebigen Kraftstoff, der überwiegend aus Wasserstoff und/oder Kohlenwasserstoffen besteht, insbesondere mit einem derzeit üblichen Flüssigkraftstoff (d.h. mit Diesel-Kraftstoff oder Benzin) oder mit einem bei Umgebungsbedingungen gasförmigen Kraftstoff (insbesondere mit Erdgas (CNG), LNG, LPG oder Wasserstoff) betrieben werden beziehungsweise betreibbar sein.The internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention can in particular be a (self-igniting and quality-controlled) diesel engine, since a diesel engine usually has such a high compression ratio that, during partial operation, if the gas exchange valves that are assigned to the deactivated combustion chamber (s) are kept closed, Set the combustion chamber pressures in the deactivated combustion chamber or chambers at times so low that there is a risk of lubricant ingress. However, there is also the possibility that the internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention can be a (externally ignited and quantity-controlled) Otto engine, in particular an Otto engine with a relatively high compression ratio of, for example, 15. Furthermore, the internal combustion engine can be a combination of diesel and Otto engine, e.g. an internal combustion engine with homogeneous compression ignition. In principle, the internal combustion engine can be operated with any fuel that consists predominantly of hydrogen and / or hydrocarbons, in particular with a liquid fuel that is currently customary (i.e. with diesel fuel or gasoline) or with a fuel that is gaseous under ambient conditions (in particular with natural gas (CNG), LNG, LPG or hydrogen) are or can be operated.

Eine Veränderung der Ventilöffnung des oder der entsprechenden Einlass- und/oder Auslassventile kann bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine vorzugsweise durch eine Verschiebung des jeweiligen Öffnungsbeginns (vorzugsweise in Kombination mit einer Änderung der Öffnungsdauer, d.h. das Öffnungsende wird nicht oder in einem anderen Ausmaß als der Öffnungsbeginn verschoben) und/oder durch eine Variation des Öffnungshubs (d.h. des maximalen Öffnungswegs des jeweiligen Auslassventils) realisierbar sein.In an internal combustion engine according to the invention, a change in the valve opening of the corresponding inlet and / or outlet valve can preferably be done by shifting the respective opening start (preferably in combination with a change in the opening duration, i.e. the opening end is not shifted or is shifted to a different extent than the opening start ) and / or by varying the opening stroke (ie the maximum opening path of the respective exhaust valve).

Vorteilhafterweise kann zur Variation der Ventilöffnung oder für ein bedarfsweises Offenhalten des oder der entsprechenden Einlass- und/oder Auslassventile eine Schaltvorrichtung genutzt werden, die mindestens zwei und vorzugsweise exakt zwei, drei oder vier diskrete Schaltstellungen aufweist, die sich hinsichtlich der durch die Ventilbetätigungsvorrichtung bewirkten Ventilbetätigung unterscheiden. Eine solche Schaltvorrichtung kann sich, insbesondere im Vergleich zu einer ebenfalls vorteilhaft einsetzbaren Stellvorrichtung, mittels der die Betätigung des oder der entsprechenden Einlass- und/oder Auslassventile stufenlos veränderbar ist, durch eine relativ einfache konstruktive Ausgestaltung auszeichnen. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ventilbetätigungsvorrichtung eine oder mehrere zur direkten oder indirekten Betätigung des oder der entsprechenden Einlass- und/oder Auslassventile vorgesehene Nockenwellen umfasst und die Schaltvorrichtung jeweils einen hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses schaltbaren Schlepphebel aufweist, der eine Auslenkung durch einen Nocken der Nockenwelle oder einer der Nockenwellen (in unterschiedlichem Ausmaß) auf ein zugeordnetes Einlass- oder Auslassventil überträgt. Ergänzend oder alternativ kann die Schaltvorrichtung auch unterschiedliche Nocken der Nockenwelle(n) umfassen, wobei jeweils unterschiedliche Nocken alternativ in Wirkverbindung mit dem oder den entsprechenden Einlass- und/oder Auslassventilen bringbar sind.Advantageously, to vary the valve opening or to keep the corresponding inlet and / or outlet valve (s) open if necessary, a switching device can be used which has at least two and preferably exactly two, three or four discrete switching positions that are related to the valve actuation caused by the valve actuating device distinguish. Such a switching device can be characterized by a relatively simple structural design, in particular in comparison to a likewise advantageously usable adjusting device by means of which the actuation of the corresponding inlet and / or outlet valve can be continuously changed. It can particularly preferably be provided that the valve actuation device comprises one or more camshafts provided for direct or indirect actuation of the corresponding inlet and / or outlet valve and the switching device has a rocker arm that can be switched in terms of the transmission ratio and that is deflected by a cam of the camshaft or one of the camshafts (to different degrees) transmits to an associated intake or exhaust valve. In addition or as an alternative, the switching device can also comprise different cams of the camshaft (s), with different cams alternatively being able to be brought into operative connection with the corresponding inlet and / or outlet valve or valves.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

1: eine für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung;
2: Ventilerhebungskurven, gemäß denen die Einlassventile (durchgehende Linienführung) und Auslassventile (gestrichelte Linienführung) eines Verbrennungsmotors einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine während eines Vollbetriebs betätigt werden;
3: Ventilerhebungskurven, gemäß denen diejenigen Einlassventile (durchgehende Linienführung) und Auslassventile (gestrichelte Linienführung) des Verbrennungsmotors betätigt werden, die Brennräumen zugeordnet sind, die während eines Teilbetriebs deaktiviert sind; und
4: Ventilerhebungskurven, gemäß denen die Einlassventile (durchgehende Linienführung) und Auslassventile (gestrichelte Linienführung) während eines Heizbetriebs des Verbrennungsmotors betätigt werden, die zumindest einigen der Brennräume zugeordnet sind.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawings. In the drawings shows:

1 : an internal combustion engine suitable for carrying out a method according to the invention in a simplified representation;
2 : Valve lift curves, according to which the inlet valves (continuous lines) and exhaust valves (dashed lines) of an internal combustion engine of an internal combustion engine according to the invention are actuated during full operation;
3 : Valve lift curves, according to which those intake valves (continuous lines) and exhaust valves (dashed lines) of the internal combustion engine are actuated, which are assigned to combustion chambers that are deactivated during partial operation; and
4th : Valve lift curves according to which the inlet valves (continuous lines) and exhaust valves (dashed lines) are actuated during a heating operation of the internal combustion engine, which are assigned to at least some of the combustion chambers.

Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Diese umfasst einen Viertakt-Verbrennungsmotor 1, der beispielhaft in Form eines Hubkolbenmotors mit vier in Reihe angeordneten Zylindern 2 ausgebildet ist. Die Zylinder 2 begrenzen mit darin geführten Hubkolben 3 und einem Zylinderkopf jeweils einen Brennraum 4. Diesen Brennräumen 4 wird im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 und damit der Brennkraftmaschine Frischgas über einen Frischgasstrang 5 zugeführt. Bei dem Frischgas handelt es sich primär um Luft, die aus der Umgebung angesaugt wird und die anschließend über einen Frischgasverdichter 6 geführt wird. Dieser Frischgasverdichter 6 ist Teil eines Abgasturboladers, der weiterhin eine Abgasturbine 7 mit VTG-Stellvorrichtung 13 umfasst, die in einen Abgasstrang 8 der Brennkraftmaschine integriert ist. Abgas, das bei der Verbrennung von Gemischmengen entstanden ist, die aus dem Frischgas sowie aus beispielsweise direkt über Kraftstoffinjektoren 16 in die Brennräume 4 eingespritztem Kraftstoff bestehen, wird über den Abgasstrang 8 der Brennkraftmaschine abgeführt und durchströmt dabei eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 12.The 1 shows a simplified representation of an internal combustion engine according to the invention for a motor vehicle. This includes a four-stroke internal combustion engine 1 , the example in the form of a reciprocating engine with four cylinders arranged in series 2 is trained. The cylinders 2 limit with reciprocating pistons guided therein 3 and a cylinder head one combustion chamber each 4th . These combustion chambers 4th is in operation of the internal combustion engine 1 and thus fresh gas to the internal combustion engine via a fresh gas line 5 fed. The fresh gas is primarily air that is sucked in from the environment and then transported via a fresh gas compressor 6th to be led. This fresh gas compressor 6th is part of an exhaust gas turbocharger that continues to be an exhaust gas turbine 7th with VTG adjusting device 13 includes, which is in an exhaust line 8th the internal combustion engine is integrated. Exhaust gas that has arisen from the combustion of mixture quantities from the fresh gas and from, for example, directly via fuel injectors 16 into the combustion chambers 4th injected fuel is made via the exhaust system 8th the internal combustion engine and flows through an exhaust gas aftertreatment device 12 .

Eine (Niederdruck-)Abgasrückführleitung 14 geht an einer stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 gelegenen Stelle aus dem Abgasstrang 8 ab und mündet an einer stromaufwärts des Frischgasverdichters 6 gelegenen Stelle in den Frischgasstrang 5. In die Abgasrückführleitung 14 ist ein Abgasrückführventil 15 integriert, durch die ein Massenstrom des Abgases, der über die Abgasrückführleitung 14 geführt werden kann, eingestellt werden kann.A (low-pressure) exhaust gas recirculation line 14 goes to a downstream of the exhaust gas aftertreatment device 12 located point from the exhaust system 8th from and opens at an upstream of the fresh gas compressor 6th located point in the fresh gas line 5 . In the exhaust gas recirculation line 14th is an exhaust gas recirculation valve 15th integrated, through which a mass flow of the exhaust gas that passes through the exhaust gas recirculation line 14th can be performed, can be adjusted.

Jedem der Brennräume 4 sind gemäß dem in der 1 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel zwei Einlassventile 9 und zwei Auslassventile 10 zugeordnet, die über eine Ventilbetätigungsvorrichtung 11, die beispielsweise jeweils eine Nockenwelle für einerseits die Einlassventile 9 und andererseits die Auslassventile 10 umfassen kann, betätigt werden.Each of the combustion chambers 4th are in accordance with the 1 illustrated embodiment example two inlet valves 9 and two exhaust valves 10 assigned, via a valve operating device 11 which, for example, each have a camshaft for the inlet valves on the one hand 9 and on the other hand the exhaust valves 10 can include, operated.

Im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 werden die Hubkolben 3 aufgrund der Verbrennungsprozesse in den Brennräumen 4 oszillierend zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem unteren Totpunkt (UT) bewegt, wobei die Hubkolben 3 abwechselnd einen Ladungswechselhubzyklus und einen Arbeitshubzyklus durchführen. Der Ladungswechselhubzyklus umfasst eine Ausstoßhubbewegung des jeweiligen Hubkolbens 3 (entsprechend einem Ausstoßtakt in dem dazugehörigen Brennraum 4) sowie eine Ansaughubbewegung (entsprechend einem Einlasstakt in dem dazugehörigen Brennraum 4). Der Arbeitshubzyklus umfasst eine Verdichtungshubbewegung des jeweiligen Hubkolbens 3 (entsprechend einem Verdichtungstakt in dem dazugehörigen Brennraum 4) und eine Arbeitshubbewegung (entsprechend einem Arbeitstakt in dem dazugehörigen Brennraum 4). Die vier Hubbewegungen der Hubkolbens 3 beziehungsweise die vier entsprechenden Takte der in den Brennräumen 4 ablaufenden Kreisprozesse entsprechen dabei einem Betriebszyklus, der in dem jeweiligen Brennraum 4 des Verbrennungsmotors 1 stattfindet.In operation of the internal combustion engine 1 are the reciprocating pistons 3 due to the combustion processes in the combustion chambers 4th moves in an oscillating manner between a top dead center (TDC) and a bottom dead center (BDC), with the reciprocating piston 3 alternately carry out a gas exchange stroke cycle and a working stroke cycle. The gas exchange stroke cycle comprises an exhaust stroke movement of the respective reciprocating piston 3 (corresponding to an exhaust cycle in the associated combustion chamber 4th ) and an intake stroke movement (corresponding to an intake stroke in the associated combustion chamber 4th ). The working stroke cycle comprises a compression stroke movement of the respective reciprocating piston 3 (corresponding to a compression stroke in the associated combustion chamber 4th ) and a working stroke movement (corresponding to a working cycle in the associated combustion chamber 4th ). The four strokes of the reciprocating piston 3 or the four corresponding cycles in the combustion chambers 4th running cycle processes correspond to an operating cycle that occurs in the respective combustion chamber 4th of the internal combustion engine 1 takes place.

In Abhängigkeit von einem Kurbelwellenwinkel im Ladungswechselhubzyklus der einzelnen Hubkolben 3 werden die Einlassventile 9 und die Auslassventile 10 mittels der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 zu definierten Steuerzeiten geöffnet und geschlossen, wie dies in den 2 bis 4 gezeigt ist. Mit LW-OT ist dabei jeweils der obere Totpunkt der einzelnen Hubkolben 3 während des jeweiligen Ladungswechselhubzyklus gekennzeichnet.Depending on a crankshaft angle in the gas exchange stroke cycle of the individual reciprocating pistons 3 become the inlet valves 9 and the exhaust valves 10 by means of the valve operating device 11 open and closed at defined control times, as indicated in the 2 to 4th is shown. With LW-OT, the top dead center of the individual reciprocating pistons is in each case 3 marked during the respective gas exchange stroke cycle.

Der Verbrennungsmotor 1 der Brennkraftmaschine kann einerseits in einem Vollbetrieb betrieben werden, in dem in alle der Brennräume 4 Kraftstoff eingebracht und in dem alle Einlassventile 9 und Auslassventile 10, die diesen Brennräumen 4 zugeordnet sind, gemäß den in der 2 dargestellten Ventilerhebungskurven betätigt werden. Diese Ventilerhebungskurven entsprechen relativ großen und insbesondere möglichst großen Ventilöffnungen der Einlassventile 9 und der Auslassventile 10, wobei sich die Öffnungsdauer jeweils über den gesamten Ausstoßtakt oder Einlasstakt erstreckt und wobei zudem der Öffnungshub relativ groß ist. Ein solcher Vollbetrieb, in dem alle Einlassventile und Auslassventile gemäß den in der 2 dargestellten Ventilerhebungskurven betätigt werden, wird nachfolgend auch als Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 1 bezeichnet. In dem Normalbetrieb ist die Ladungswechselarbeit minimiert, was sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad und damit den Kraftstoffverbrauch sowie auf das Leistungsvermögen des Verbrennungsmotors 1 auswirkt.The internal combustion engine 1 the internal combustion engine can on the one hand be operated in full operation, in which all of the combustion chambers 4th Fuel introduced and in which all the inlet valves 9 and exhaust valves 10 that these combustion chambers 4th are assigned according to the 2 valve lift curves shown are actuated. These valve lift curves correspond to relatively large and, in particular, the largest possible valve openings of the inlet valves 9 and the exhaust valves 10 , wherein the opening duration extends over the entire exhaust stroke or intake stroke and the opening stroke is also relatively large. Such a full operation, in which all intake valves and exhaust valves according to the in the 2 The valve lift curves shown are actuated in the following also as normal operation of the internal combustion engine 1 designated. In normal operation, the gas exchange work is minimized, which has an advantageous effect on the efficiency and thus the fuel consumption as well as on the performance of the internal combustion engine 1 affects.

Der Verbrennungsmotor 1 kann weiterhin in einem Teilbetrieb betrieben werden, indem nur in die Brennräume 4 einer (zweiten) Teilmenge Kraftstoff eingebracht wird, während dies für eine (erste) Teilmenge der Brennräume 4, beispielsweise für die beiden in der 1 mittig dargestellten Brennräume 4, nicht der Fall ist. Diese Brennräume 4 der ersten Teilmenge sind demnach während des Teilbetriebs deaktiviert. Die diesen Brennräumen 4 der ersten Teilmenge zugeordneten Einlassventile 9 und Auslassventile 10 werden gemäß den in der 3 dargestellten Ventilerhebungskurven betätigt, die durch jeweils relativ kleine Ventilöffnungen im Vergleich zu denjenigen Ventilöffnungen, mit denen diese Einlassventile 9 und Auslassventile 10 bei aktivierten Brennräumen 4 betätigt werden, gekennzeichnet sind. Durch ein solches Öffnen der Einlassventile 9 und der Auslassventile 10 wird während des Teilbetriebs ein relativ geringer Massenstrom an Frischgas durch die deaktivierten Brennräume 4 geschleust, wodurch vermieden wird, dass sich in diesen Brennräumen 4 zeitweise sehr niedrige Brennraumdrücke einstellen, die zu einem Schmiermitteleintrag in diese Brennräume 4 führen könnten.The internal combustion engine 1 can still be operated in partial operation by only entering the combustion chambers 4th a (second) subset of fuel is introduced, while this is done for a (first) subset of the combustion chambers 4th , for example for the two in the 1 combustion chambers shown in the middle 4th , is not the case. These combustion chambers 4th the first subset are therefore deactivated during partial operation. These combustion chambers 4th inlet valves assigned to the first subset 9 and exhaust valves 10 are made according to the 3 Actuated valve lift curves shown, each by relatively small valve openings in comparison to those valve openings with which these inlet valves 9 and exhaust valves 10 with activated combustion chambers 4th are operated, are marked. By opening the inlet valves in this way 9 and the exhaust valves 10 a relatively low mass flow of fresh gas through the deactivated combustion chambers is generated during partial operation 4th channeled, which avoids being in these combustion chambers 4th Set very low combustion chamber pressures at times, which leads to lubricant entering these combustion chambers 4th could lead.

Die Einlassventile 9 und die Auslassventile 10 der aktiven Brennräume 4 können während des Teilbetriebs insbesondere gemäß den in der 2 dargestellten Ventilerhebungskurven, wie sie zumindest auch für den Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen sind, betätigt werden.The inlet valves 9 and the exhaust valves 10 of the active combustion chambers 4th can be used during partial operation in particular according to the 2 valve lift curves shown, as they are at least also for normal operation of the internal combustion engine 1 are provided, are operated.

Der Verbrennungsmotor 1 kann zudem in einem Heizbetrieb betrieben werden, in dem gemäß der 4 eines oder beide der zumindest einem der Brennräume 4 zugeordneten Auslassventile 10 mit einer relativ kleineren Ventilöffnung betätigt werden, während die dazugehörigen Einlassventile 9 mit der relativ großen Ventilöffnung, wie sie auch während des Normalbetriebs vorgesehen ist, betätigt werden. Wird während des Heizbetriebs nur eines der Auslassventile 10 je Brennraum 4 mit einer relativ kleinen Ventilöffnung betätigt, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das dazugehörige zweite Auslassventil 10 vollständig geschlossen gehalten wird.The internal combustion engine 1 can also be operated in a heating mode in which according to the 4th one or both of the at least one of the combustion chambers 4th associated exhaust valves 10 are operated with a relatively smaller valve opening, while the associated inlet valves 9 with the relatively large valve opening, as it is also provided during normal operation, are operated. Will only one of the exhaust valves during heating operation 10 per combustion chamber 4th actuated with a relatively small valve opening, it can preferably be provided that the associated second outlet valve 10 is kept completely closed.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs die oder zumindest jeweils eines der Auslassventile 10, die den deaktivierbaren Brennräumen 4 der ersten Teilmenge zugeordnet sind, mit der Ventilerhebungskurve gemäß der 4 betätigt werden. Dadurch kann die Variabilität der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 auf eine variable Betätigung der Einlassventile 9 und der Auslassventile 10, die diesen Brennräumen 4 der ersten Teilmenge zugeordnet sind, beschränkt werden, was sich vorteilhaft hinsichtlich der konstruktiven Komplexität der Ventilbetätigungsvorrichtung 11 und damit der gesamten Brennkraftmaschine auswirken kann.It can preferably be provided that the or at least one of the outlet valves during the heating operation 10 , the deactivatable combustion chambers 4th are assigned to the first subset, with the valve lift curve according to 4th be operated. This can reduce the variability of the valve actuation device 11 to variable actuation of the inlet valves 9 and the exhaust valves 10 that these combustion chambers 4th assigned to the first subset, which is advantageous in terms of the structural complexity of the valve actuating device 11 and thus the entire internal combustion engine can affect.

Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass während des Heizbetriebs die oder zumindest jeweils eines der Auslassventile 10, die allen Brennräumen 4 zugeordnet sind, mit einer Ventilerhebungskurve gemäß der 4 betätigt werden. Dadurch wird ermöglicht, während des Heizbetriebs besonders heißes Abgas zu erzeugen.Alternatively, it can also be provided that the or at least one of the outlet valves during the heating operation 10 that all combustion chambers 4th are assigned, with a valve lift curve according to 4th be operated. This makes it possible to generate particularly hot exhaust gas during heating operation.

Eine entsprechende Ausgestaltung der Brennkraftmaschine ermöglicht zudem einen kombinierten Teilbetrieb und Heizbetrieb des Verbrennungsmotors 1, in dem die Brennräume 4 der ersten Teilmenge deaktiviert sind, während für die oder zumindest jeweils eines der Auslassventile 10, die den aktiven Brennräumen 4 zweiten Teilmenge zugeordnet sind, relativ kleine Ventilöffnungen gemäß der 4 vorgesehen sind.A corresponding design of the internal combustion engine also enables a combined partial operation and heating operation of the internal combustion engine 1 in which the combustion chambers 4th the first subset are deactivated, while for the or at least one of the exhaust valves 10 that the active combustion chambers 4th assigned to the second subset, relatively small valve openings according to 4th are provided.

Die relativ kleine Ventilöffnung, die zumindest zeitweise für zumindest einige der Auslassventile 10 während des Teilbetriebs und des Heizbetriebs realisiert wird, ergibt sich im Vergleich zu einer Betätigung mit relativ großer Ventilöffnung zum einen aus einer Verschiebung des Öffnungsbeginns nach spät beziehungsweise näher in Richtung des LW-OT und zum anderen aus einer Verkleinerung des Öffnungshubs, wohingegen das Öffnungsende gleich bleibt.The relatively small valve opening, at least temporarily, for at least some of the exhaust valves 10 is realized during partial operation and heating operation, results in comparison to actuation with a relatively large valve opening on the one hand from a shift in the start of opening late or closer in the direction of LW-OT and on the other hand from a reduction in the opening stroke, whereas the opening end is the same remains.

Infolge des relativ späten Öffnungsbeginns der Öffnungsbewegungen dieser Auslassventile 10 erfolgt während des Heizbetriebs des Verbrennungsmotors 1 in dem Ausstoßtakt zunächst noch (bei geschlossenen Auslassventilen 10) eine relativ starke Verdichtung von in den dazugehörigen Brennräumen 4 enthaltenem Abgas (Zwischenverdichtung), womit bereits eine Erwärmung dieses Abgases verbunden ist. Werden die Auslassventile 10 dann geöffnet, strömt dieses relativ stark verdichtete Abgas durch die nur mit jeweils relativ kleinem Öffnungshub geöffneten Auslassventile 10, woraus hohe Strömungsgeschwindigkeiten resultieren, die zu einer weiteren Erwärmung des Abgases beitragen. Weiterhin trägt die Anhebung der inneren Motorlast, die zur Überwindung der höheren Ausschiebeverluste erforderlich ist, zur Anhebung der Abgastemperatur bei. Durch das Öffnen der entsprechenden Auslassventile 10 mit relativ kleinen Ventilöffnungen während des Heizbetriebs wird folglich relativ heißes Abgas in den Abgasstrang 8 abgeführt. Dies kann ausgenutzt werden, um beispielsweise ein möglichst schnelles Aufheizen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine zu erreichen.As a result of the relatively late start of the opening movements of these outlet valves 10 takes place while the internal combustion engine is heating 1 in the exhaust stroke initially (with the exhaust valves closed 10 ) a relatively strong compression of in the associated combustion chambers 4th contained exhaust gas (intermediate compression), which is already associated with a heating of this exhaust gas. Will the exhaust valves 10 then opened, this relatively strongly compressed exhaust gas flows through the exhaust valves, which are only opened with a relatively small opening stroke 10 This results in high flow velocities that contribute to further heating of the exhaust gas. Furthermore, the increase in the internal engine load, which is necessary to overcome the higher expulsion losses, contributes to the increase in the exhaust gas temperature. By opening the corresponding exhaust valves 10 with relatively small valve openings during the heating operation, relatively hot exhaust gas is consequently in the exhaust system 8th discharged. This can be used, for example, to heat up the exhaust gas aftertreatment device as quickly as possible 12 to achieve after a cold start of the internal combustion engine.

Vorgesehen ist, den Verbrennungsmotor 1 nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine zunächst in dem Heizbetrieb zu betreiben, bis die Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 eine dazugehörige Anspringtemperatur erreicht hat. Wird an den Verbrennungsmotor während dieser Aufheizphase eine Leistungsanforderung gestellt, die in der Heizbetriebsart nicht erfüllt werden kann, wird, solange diese erhöhte Leistungsanforderungen besteht, von der Heizbetriebsart in die Normalbetriebsart umgeschaltet.The internal combustion engine is provided 1 after the internal combustion engine has been cold-started, first operate in heating mode until the exhaust gas aftertreatment device 12 has reached a corresponding light-off temperature. If a power requirement is placed on the internal combustion engine during this warm-up phase that cannot be met in the heating mode, it is switched from the heating mode to the normal mode as long as this increased power requirement exists.

Sobald die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 über der dazugehörigen Anspringtemperatur liegt, wird der Verbrennungsmotor 1, abhängig von der an diesen gestellten Leistungsanforderungen, entweder in der Normalbetriebsart oder in der Teilbetriebsart betrieben. der Teilbetrieb ist dabei immer dann vorgesehen, wenn der Verbrennungsmotor 1 stationär oder quasi-stationär mit einer relativ geringen Leistungsabgabe betrieben wird. Der Teilbetrieb sorgt dann dafür, dass lediglich ein relativ geringer Abgasmassenstrom von dem Verbrennungsmotor 1 in den Abgasstrang 8 abgeführt wird und demnach die Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 durchströmt, wobei dieses Abgas zudem eine relativ hohe Temperatur (im Vergleich zu dem Abgasstrom, der in einem entsprechenden Normalbetrieb erzeugt würde) aufweist. Dadurch kann ein Abkühlen der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 auf eine Temperatur, die unterhalb der dazugehörigen Anspringtemperatur liegt, verhindert werden.As soon as the temperature of the exhaust aftertreatment device 12 is above the associated light-off temperature, the internal combustion engine will 1 , depending on the performance requirements placed on them, operated either in the normal operating mode or in the partial operating mode. partial operation is always provided when the internal combustion engine 1 is operated stationary or quasi-stationary with a relatively low power output. The partial operation then ensures that only a relatively low exhaust gas mass flow from the internal combustion engine 1 in the exhaust system 8th is discharged and therefore the exhaust gas aftertreatment device 12 flows through, this exhaust gas also has a relatively high temperature (compared to the exhaust gas flow that would be generated in a corresponding normal operation). This can cause the exhaust gas aftertreatment device to cool down 12 to a temperature that is below the associated light-off temperature can be prevented.

Um den von dem Verbrennungsmotor 1 während des Teilbetriebs erzeugten Abgasmassenstrom zu minimieren, kann vorzugsweise vorgesehen sein, die VTG-Stellvorrichtung soweit wie dies unter Berücksichtigung der angeforderten Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 1 möglich ist, zu öffnen, womit eine möglichst geringe Verdichtung des dem Verbrennungsmotor 1 zugeführten Frischgases mittels des Frischgasverdichters 6 einhergeht.To that of the internal combustion engine 1 To minimize the exhaust gas mass flow generated during partial operation, provision can preferably be made to adjust the VTG actuating device as far as this, taking into account the requested power output of the internal combustion engine 1 is possible to open, with the lowest possible compression of the internal combustion engine 1 fresh gas supplied by means of the fresh gas compressor 6th goes hand in hand.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass während des Teilbetriebs mittels des Abgasrückführventils 15 eine relativ niedrige AGR- Rate eingestellt wird (im Vergleich zu einer AGR-Rate, die für einen Normalbetrieb mit entsprechender Leistungsanforderung eingestellt würde). Dies kann sich vorteilhaft auf das Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors 1 auswirken, ohne dass damit Nachteile hinsichtlich des Schadstoffemissionsverhaltens einhergehen müssen, weil durch das Verhindern einer zu starken Abkühlung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 12 infolge des Teilbetriebs eine ausreichende Abgasnachbehandlung realisiert werden kann, so dass dann auch relativ hohe Schadstoffrohemissionen des Verbrennungsmotors 1 akzeptabel sind.Furthermore, it can be provided that during partial operation by means of the exhaust gas recirculation valve 15th a relatively low EGR rate is set (compared to an EGR rate that would be set for normal operation with a corresponding power requirement). This can have an advantageous effect on the operating behavior of the internal combustion engine 1 without having to be accompanied by disadvantages with regard to the pollutant emission behavior, because by preventing the exhaust gas aftertreatment device from cooling too much 12 As a result of the partial operation, sufficient exhaust gas aftertreatment can be implemented, so that then also relatively high raw pollutant emissions from the internal combustion engine 1 are acceptable.

Die relativ kleine Ventilöffnung, die zumindest zeitweise für zumindest einige der Einlassventile 10 während des Teilbetriebs realisiert wird, ergibt sich zum einen aus einer Verschiebung des Öffnungsendes (im Vergleich zu einer Betätigung mit relativ großer Ventilöffnung) nach früh beziehungsweise näher in Richtung des LW-OT und zum anderen aus einer Verkleinerung des Öffnungshubs, wohingegen der Öffnungsbeginn gleich bleibt.The relatively small valve opening, at least temporarily, for at least some of the inlet valves 10 is realized during partial operation, results on the one hand from a shift of the opening end (compared to an actuation with a relatively large valve opening) to the earlier or closer in the direction of LW-OT and on the other hand from a reduction of the opening stroke, whereas the opening start remains the same .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: (Viertakt-)Verbrennungsmotor(Four-stroke) combustion engine
22: Zylindercylinder
33: HubkolbenReciprocating piston
44th: BrennraumCombustion chamber
55: FrischgasstrangFresh gas line
66: FrischgasverdichterFresh gas compressor
77th: AbgasturbineExhaust gas turbine
88th: AbgasstrangExhaust system
99: EinlassventilInlet valve
1010: Auslassventiloutlet valve
1111: VentilbetätigungsvorrichtungValve actuation device
1212: AbgasnachbehandlungseinrichtungExhaust aftertreatment device
1313: VTG-StellvorrichtungVTG adjusting device
1414th: AbgasrückführleitungExhaust gas recirculation line
1515th: AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
1616: KraftstoffinjektorFuel injector

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102004016386 B4 [0004]

Claims

Internal combustion engine with an internal combustion engine (1) which forms several combustion chambers (4), with a fresh gas line (5) and with an exhaust gas line (8), with fresh gas being introduced into the combustion chambers (4) by means of at least one inlet valve (9) and discharge of exhaust gas from the combustion chambers (4) can be controlled by means of at least one exhaust valve (10), the inlet valves (9) and the outlet valves (10) being operable by means of a valve actuation device (11) and wherein, for performing partial operation of the internal combustion engine ( 1) a fuel supply to a first subset of the combustion chambers (4) can be prevented, characterized by a configuration of the valve actuation device (11) such that - the inlet valve or valves (9) and the outlet valve or valves (10), which are connected to the combustion chamber or chambers (4) assigned to the first subset, optionally actuating with at least one relatively large valve opening and one relatively small valve opening and / or - the inlet valve or valves (9) and / or the outlet valve or valves (10) assigned to the combustion chamber or chambers (4) of the first subset can be kept open at least during the entire gas exchange cycle.

Internal combustion engine according to Claim 1 , characterized by an embodiment of the valve actuation device (11) such that the inlet valve or valves (9) and / or the outlet valve or valves (10) assigned to the combustion chamber or chambers (4) of the second subset, - optionally with at least one relatively large valve opening and a relatively small valve opening can be actuated and / or - can be kept open at least during the entire gas exchange cycle.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized by an exhaust gas aftertreatment device (12) integrated in the exhaust gas line (8).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized by an exhaust gas recirculation line (14) which connects the exhaust gas line (8) with the fresh gas line (5) and into which an exhaust gas recirculation valve (15) for adjusting the exhaust gas mass flow (EGR rate) conducted via the exhaust gas recirculation line (14) is integrated.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized by an exhaust gas turbine (7) with a VTG adjusting device (13) integrated into the exhaust gas line (8).

Method for operating an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to implement partial operation of the internal combustion engine 81), the fuel supply to the combustion chamber or chambers (4) of the first subset is cut off and the combustion chamber or chambers (4) of the first Intake valves (9) and outlet valves (10) assigned to a subset are each actuated with a relatively small valve opening or - the inlet valve or valves (9) and / or the outlet valve (s) (10) which are connected to the combustion chamber (s) (4) of the first subset are assigned, are kept open at least during the entire gas exchange cycle.

Procedure according to Claim 6 , characterized in that the at least one of the combustion chambers (4) assigned to the exhaust valve (10) with a relatively small valve opening and the inlet valve (9) assigned to this combustion chamber (4) with a relatively large valve opening are operated to implement a heating mode of the internal combustion engine (1) and fuel is supplied to this combustion chamber (4).

Procedure according to Claim 6 or 7th for operating an internal combustion engine according to Claim 3 or one of the from Claim 3 The dependent claims, characterized in that - the heating operation is carried out when the exhaust gas aftertreatment device (12) has a temperature which is below an associated light-off temperature and / or - from full operation in which fuel is supplied to all combustion chambers (4) to the Partial operation is changed when the exhaust gas aftertreatment device (12) has a temperature that corresponds at least to the associated start-up temperature and when the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (1) was lower than the temperature of the exhaust gas aftertreatment device (12) during full operation.

Method according to one of the Claims 6 to 8th for operating an internal combustion engine according to Claim 4 or one of the from Claim 4 The dependent claims, characterized in that, based on the same operating point of the internal combustion engine (1), the EGR rate during partial operation of the internal combustion engine (1) is set lower than during full operation in which fuel is supplied to all combustion chambers (4).

Method according to one of the Claims 6 to 9 for operating an internal combustion engine according to Claim 5 , characterized in that during partial operation of the internal combustion engine (1) the VTG adjusting device (13) is placed in a fully open position.