DE102017003628A1

DE102017003628A1 - Method for operating a metering device of an internal combustion engine for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102017003628A1
Application number: DE102017003628.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd Baur; Tobias Böcking; Jürgen Friedrich
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-10-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung (38) einer zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine (10), welche wenigstens einen Brennraum (14a-d) aufweist, welcher mit einem Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine (10) und mit Verbrennungsluft versorgbar ist, in die mittels der Dosiereinrichtung (38) ein von dem Kraftstoff unterschiedliches und in einem Reservoir (46) der Dosiereinrichtung aufgenommenes Kühlmedium (40) zum Kühlen der Verbrennungsluft einbringbar ist, mit den Schritten:
- Auftauen zumindest eines Teils von in gefrorenem Zustand in dem Reservoir (46) aufgenommenem Kühlmedium (40);
- Prädiktives Ermitteln eines erwarteten Bedarfs an in die Verbrennungsluft einzubringendem Kühlmedium (40);
- Ermitteln einer Menge an infolge des Auftauens in flüssigem Zustand in dem Reservoir (46) aufgenommenem Kühlmedium (40);
- Vergleichen des ermittelten Bedarfs mit der ermittelten Menge; und
- Betreiben der Dosiereinrichtung (38) in Abhängigkeit von dem Vergleich.

The invention relates to a method for operating a metering device (38) of an internal combustion engine (10) designed for driving a motor vehicle, which has at least one combustion chamber (14a-d) which can be supplied with a fuel for operating the internal combustion engine (10) and with combustion air in which by means of the metering device (38) a different from the fuel and in a reservoir (46) of the metering device accommodated cooling medium (40) for cooling the combustion air can be introduced, with the steps:
- thawing at least a portion of cooling medium (40) received in the reservoir (46) when frozen;
- Predictive determination of an expected demand for to be introduced into the combustion air cooling medium (40);
Determining a quantity of cooling medium (40) received in the reservoir (46) as a result of the thawing in the liquid state;
- comparing the determined demand with the determined amount; and
- Operating the metering device (38) in dependence on the comparison.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung einer zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating a metering device of an internal combustion engine designed for driving a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum Betreiben einer Dosiereinrichtung einer zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise bereits der DE 10 2014 204 509 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum auf, welcher mit Luft und einem Kraftstoff, insbesondere einem flüssigen Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine versorgbar ist. Die Luft wird auch als Verbrennungsluft bezeichnet und bildet beispielsweise mit dem Kraftstoff in dem Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches verbrannt werden kann. Dabei ist in die Verbrennungsluft ein von dem Kraftstoff unterschiedliches Kühlmedium zum Kühlen der Verbrennungsluft mittels der Dosiereinrichtung einbringbar. Die Dosiereinrichtung umfasst dabei beispielsweise ein auch als Tank bezeichnetes Reservoir, in welchem das Kühlmedium aufzunehmen beziehungsweise aufgenommen ist.Such a method for operating a metering device of an internal combustion engine designed to drive a motor vehicle, in particular a motor vehicle, is for example already known DE 10 2014 204 509 A1 to be known as known. The internal combustion engine has at least one combustion chamber designed, for example, as a cylinder, which can be supplied with air and a fuel, in particular a liquid fuel, for operating the internal combustion engine. The air is also referred to as combustion air and forms, for example, with the fuel in the combustion chamber, a fuel-air mixture, which can be burned. In this case, a different cooling medium for cooling the combustion air by means of the metering device can be introduced into the combustion air. The metering device comprises, for example, a reservoir, also referred to as a tank, in which the cooling medium is received or received.

Des Weiteren offenbart die WO 2016/055413 A1 ein Fahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor mit mindestens einer Brennkammer zur Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches.Furthermore, the WO 2016/055413 A1 a vehicle having an internal combustion engine with at least one combustion chamber for combustion of a fuel-air mixture.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Dosiereinrichtung realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous operation of the metering can be realized.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Dosiereinrichtung realisiert werden kann, ist erfindungsgemäß ein erster Schritt vorgesehen, bei welchem zumindest ein Teil von in gefrorenem Zustand in dem Reservoir aufgenommenem Kühlmedium aufgetaut und dadurch verflüssigt wird. Beispielsweise wird zumindest der Teil mittels einer Heizeinrichtung beziehungsweise mittels eines Heizelements aufgetaut, indem das Kühlmedium beziehungsweise das Reservoir beispielsweise mittels der Heizeinrichtung beziehungsweise mittels des Heizelements erwärmt wird.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous operation of the metering device can be realized, a first step is provided according to the invention, wherein at least a part of frozen in the reservoir recorded in the cooling medium thawed and thereby liquefied becomes. For example, at least the part is thawed by means of a heating device or by means of a heating element in that the cooling medium or the reservoir is heated, for example by means of the heating device or by means of the heating element.

Erfindungsgemäß ist ferner ein zweiter Schritt vorgesehen, bei welchem prädiktiv, das heißt vorausschauend, ein erwarteter Bedarf an in die Verbrennungsluft einzubringendem Kühlmedium ermittelt wird. Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird eine Menge an infolge des Auftauens in flüssigem Zustand in dem Reservoir aufgenommenem Kühlmedium ermittelt. Bei einem vierten Schritt des Verfahrens wird der ermittelte Bedarf mit der ermittelten Menge verglichen. Bei einem fünften Schritt des Verfahrens wird die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von dem Vergleich betrieben. Insbesondere wird beispielsweise in Abhängigkeit von dem Vergleich das insbesondere flüssige Kühlmedium aus dem Reservoir in die Verbrennungsluft eingebracht, insbesondere eingespritzt. Mit anderen Worten wird beispielsweise in Abhängigkeit von dem Vergleich eine Freigabe erteilt oder verweigert, wobei unter dem Erteilen der Freigabe zu verstehen ist, dass zumindest ein Teil des insbesondere flüssigen Kühlmediums aus dem Reservoir abgeführt und in die Verbrennungsluft eingebracht wird. Unter dem Verweigern der Freigabe ist zu verstehen, dass ein Einbringen von Kühlmedium aus dem Reservoir in die Verbrennungsluft unterbleibt.According to the invention, a second step is also provided in which an anticipated, ie anticipatory, anticipated demand for cooling medium to be introduced into the combustion air is determined. In a third step of the method, an amount of cooling medium taken up in the reservoir as a result of the thawing in the liquid state is determined. In a fourth step of the method, the determined requirement is compared with the determined quantity. In a fifth step of the method, the metering device is operated as a function of the comparison. In particular, for example, depending on the comparison, the particular liquid cooling medium is introduced from the reservoir into the combustion air, in particular injected. In other words, for example, depending on the comparison, a release is granted or denied, it being understood by granting the release that at least a portion of the particular liquid cooling medium is removed from the reservoir and introduced into the combustion air. By denying the release is meant that an introduction of cooling medium from the reservoir into the combustion air is omitted.

Unter der prädiktiven Ermittlung des erwarteten Bedarfs ist insbesondere zu verstehen, dass der Bedarf zu einem ersten Zeitpunkt ermittelt wird, zu welchem der Bedarf noch nicht tatsächlich besteht beziehungsweise nicht befriedigt werden muss, so dass der Bedarf beispielsweise erst zu einem auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt besteht beziehungsweise befriedigt werden muss. Das prädiktive Ermitteln des Bedarfs wird auch als vorausschauendes Ermitteln des Bedarfs bezeichnet.Specifically, the predictive determination of the expected demand is understood to mean that the demand is determined at a first point in time at which the demand does not yet actually exist or does not have to be satisfied, so that the demand, for example, does not occur until a second time following the first time Time exists or must be satisfied. Predictive determination of demand is also referred to as anticipating demand.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit beispielsweise ein Verfahren zur Erteilung der Freigabe des Einbringens, insbesondere des Einspritzens, des Kühlmediums in die Verbrennungsluft, insbesondere mit dem Ziel, nach erteilter Freigabe diese während des Betriebs nicht wieder zurücknehmen zu müssen. Letzteres wäre beispielsweise notwendig, wenn die in flüssigem Aggregatzustand verfügbare Menge des Kühlmediums schneller abnimmt, beispielsweise infolge des Einbringens des Kühlmediums in die Verbrennungsluft, als sie durch ein weiteres Auftauen und somit ein weiteres Verflüssigen von erstarrtem Kühlmedium bereitgestellt werden kann. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Freigabe auf Basis der Gegenüberstellung des erwarteten Bedarfs und der durch das Auftauen verfügbaren Menge an flüssigem Kühlmedium erfolgt. Der Bedarf wird dabei prädiktiv, das heißt vorausschauend, ermittelt, wobei beispielsweise die verfügbare Menge an flüssigem Kühlmedium modellbasiert bestimmt, das heißt beispielsweise mittels eines Rechenmodells, berechnet wird. Die Dosiereinrichtung wird auch als Einspritzanlage, Wassereinspritzanlage, Dosiersystem, Einspritzsystem oder System bezeichnet, wobei sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ein besonders vorteilhafter Betrieb der Dosiereinrichtung und somit der Verbrennungskraftmaschine insgesamt realisieren lässt.The method according to the invention is thus, for example, a method for issuing the release of the introduction, in particular the injection, of the cooling medium into the combustion air, in particular with the aim of not having to take it back again during operation after the release has been granted. The latter would be necessary, for example, if the amount of cooling medium available in the liquid state decreases more rapidly, for example due to the introduction of the cooling medium into the combustion air than can be provided by further thawing and thus further liquefaction of solidified cooling medium. The method is particularly characterized in that the release is based on the comparison of the expected demand and the amount of liquid cooling medium available through the thawing. In this case, the demand is determined predictively, that is, with foresight, whereby, for example, the available quantity of liquid cooling medium is determined model-based, that is, for example, calculated by means of a calculation model. The metering device is also called injection system, Water injection system, dosing system, injection system or system called, which can be implemented by the inventive method, a particularly advantageous operation of the metering device and thus the internal combustion engine as a whole.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Bedingt durch den ungebrochenen Trend des Downsizings zur Reduzierung des CO₂-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, mit verbrennungsmotorischem Antrieb, steigen das spezifische Drehmoment und die spezifische Leistung von beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine immer weiter an. Ermöglicht wird dies unter anderem durch eine Aufladung der beispielsweise mit einer Kraftstoff-Direkteinspritzung ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine, welche auch als Verbrennungsmotor oder Motor bezeichnet wird. Die Aufladung erfolgt beispielsweise mittels wenigstens eines Abgasturboladers. Unter der Aufladung ist zu verstehen, dass die dem beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum zuzuführende Verbrennungsluft mittels wenigstens eines Verdichters verdichtet wird. Der Verdichter ist beispielsweise Bestandteil eines Abgasturboladers der Verbrennungskraftmaschine, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird.The invention is based in particular on the following finding: Due to the unbroken trend of downsizing to reduce the CO ₂ emission of motor vehicles, in particular of passenger cars, with internal combustion engine drive, the specific torque and the specific power of, for example, engine designed as gasoline engines always rise continue on. This is made possible, inter alia, by charging the internal combustion engine, which is equipped, for example, with direct fuel injection, which is also referred to as an internal combustion engine or engine. The charging takes place for example by means of at least one exhaust gas turbocharger. The charging is to be understood that the combustion air supplied to the combustion chamber, which is designed, for example, as a cylinder, is compressed by means of at least one compressor. The compressor is for example part of an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine, wherein the compressed air is also referred to as charge air.

Um im aufgeladenen Betrieb einen günstigen Wirkungsgrad - und damit einen niedrigen Kraftstoffverbrauch - erreichen zu können, sollte der Motor mit einer günstigen Verbrennungsschwerpunktlage betrieben werden. Dazu ist eine wirkungsvolle Kühlung der verdichteten Luft von besonderer Bedeutung, die, bedingt durch das Streben, das Verdichtungsverhältnis mit dem Ziel einer weiteren Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs zu erhöhen, zunehmend an Bedeutung gewinnt. Darüber hinaus ist das darstellbare, maximale Drehmoment, insbesondere bei höherer Raummotordrehzahl, durch bauteilspezifische Grenztemperaturen begrenzt. Hieraus ergibt sich neben der Möglichkeit, die Verbrennungsschwerpunktlage in Richtung Früh zu verschieben - sofern dies möglich ist - ein Bedarf für zusätzliche Kühlmaßnahmen. Sowohl mit steigendem spezifischem Drehmoment und steigender spezifischer Leistung des Motors als auch durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses steigt der Kühlungsbedarf der verdichteten Luft und/oder des Brennraums weiter an.In order to achieve a favorable efficiency - and thus a low fuel consumption - in the charged operation, the engine should be operated with a favorable combustion center. For this purpose, an effective cooling of the compressed air is of particular importance, which, due to the desire to increase the compression ratio with the aim of further improving fuel economy, is becoming increasingly important. In addition, the representable, maximum torque, especially at higher engine room speed, limited by component-specific limit temperatures. This results in addition to the possibility to move the focus of combustion in the direction of early - if possible - a need for additional cooling measures. Both with increasing specific torque and increasing specific power of the engine as well as by increasing the compression ratio of the cooling demand of the compressed air and / or the combustion chamber continues to increase.

Bei aktuellen, beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen erfolgt die Kühlung der verdichteten Luft mittels eines Ladeluftkühlers, welcher von der verdichteten Luft durchströmt wird und dieser damit Wärme entzieht. Die Kühlung der verdichteten Luft wird auch als Ladeluftkühlung bezeichnet. Die der verdichteten Luft entzogene Wärme wird von dem beispielsweise als Wärmetauscher ausgebildeten Ladeluftkühler dann direkt an die Umgebung oder an ein den Wärmetauscher durchströmendes Kühlmittel, insbesondere eines Niedertemperaturkreislaufs, abgegeben. Es wird folglich zwischen der sogenannten direkten und der indirekten Ladeluftkühlung unterschieden.In current, designed for example as gasoline engines internal combustion engines, the cooling of the compressed air takes place by means of a charge air cooler, which is flowed through by the compressed air and this thus withdraws heat. The cooling of the compressed air is also referred to as charge air cooling. The heat withdrawn from the compressed air is then discharged from the charge air cooler formed, for example, as a heat exchanger directly to the environment or to a coolant flowing through the heat exchanger, in particular a low-temperature circuit. It is therefore distinguished between the so-called direct and indirect charge air cooling.

Die Überschreitung der bauteilspezifischen Grenztemperaturen bei hohen Lasten wird heute durch eine Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verhindert. Der zu Kühlungszwecken zusätzlich eingespritzte Kraftstoff führt aufgrund des Sauerstoffmangels zu einem erhöhten Schadstoffausstoß, der insbesondere durch die zukünftige Abgasgesetzgebung, insbesondere im Hinblick auf RDE (Real-Driving-Emissions) als kritisch zu bewerten ist. Eine heute bekannte Alternative stellt die Verwendung höherwertiger Werkstoffe oder der Einsatz optimierter Kühleinrichtungen auf der heißen Seiten der Brennkraftmaschine dar, so dass beispielsweise ein gekühlter Abgaskrümmer, ein gekühltes Abgasturbolader-Turbinengehäuse etc. zum Einsatz kommen.Exceeding the component-specific limit temperatures at high loads is prevented today by an enrichment of the fuel-air mixture. Due to the lack of oxygen, the additionally injected fuel for cooling purposes leads to an increased emission of pollutants, which is to be assessed critically in particular by the future emission legislation, in particular with regard to RDE (Real Driving Emissions). An alternative known today represents the use of higher-grade materials or the use of optimized cooling devices on the hot side of the internal combustion engine, so that, for example, a cooled exhaust manifold, a cooled exhaust gas turbocharger turbine housing, etc. are used.

Eine weitere, sehr effektive Möglichkeit zur Kühlung der Verbrennungsluft und zur Absenkung der Prozesstemperatur stellt die Einspritzung des Kühlmediums in die verdichtete Verbrennungsluft dar. Durch diese, grundsätzlich bereits bekannte Maßnahmen, wird der Verbrennungsluft durch die hohe spezifische Wärmekapazität und die Verdampfung des beispielsweise als Flüssigkeit, insbesondere als Wasser, ausgebildeten Kühlmediums Wärme entzogen. Neben der Reduzierung des Risikos einer klopfenden Verbrennung kann darüber hinaus auf etwaige Vorentflammung reagiert oder diesen vorgebeugt werden, wie es beispielsweise bereits in der DE 10 2012 207 904 A1 beschrieben ist. Mögliche Strategien mit dem Fokus einer direkten Einspritzung des Kühlmediums in den Brennraum, die für eine Fahrzeuganwendung zielführend sein könnten, sind ebenfalls denkbar. Ferner ist es denkbar, das Kühlmedium bei einem überstöchiometrischen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine in die Verbrennungsluft einzubringen. Außerdem ist eine On-Board-Gewinnung von Wasser als das Kühlmedium denkbar, so dass das Kühlmedium in Form von Wasser an Bord des Kraftfahrzeugs gewonnen wird.Another, very effective way to cool the combustion air and to lower the process temperature is the injection of the cooling medium in the compressed combustion air. By this, basically already known measures, the combustion air is due to the high specific heat capacity and evaporation of example as a liquid, especially as water, trained cooling medium heat extracted. In addition to reducing the risk of knocking combustion can also respond to any pre-ignition or prevent it, as already for example in the DE 10 2012 207 904 A1 is described. Possible strategies with the focus of a direct injection of the cooling medium in the combustion chamber, which could be effective for a vehicle application, are also conceivable. Furthermore, it is conceivable to introduce the cooling medium into the combustion air in the event of a superstoichiometric operation of the internal combustion engine. In addition, an on-board recovery of water as the cooling medium is conceivable, so that the cooling medium is obtained in the form of water on board the motor vehicle.

Nach heutigem Stand der Technik und unter Berücksichtigung entsprechender Verfahren eignet sich als das Kühlmedium insbesondere Wasser oder ein Gemisch, welches zumindest Wasser umfasst und somit auch als Wassergemisch bezeichnet wird. Bei der Verwendung von Wasser besteht in Abhängigkeit von unterschiedlichen Einflussfaktoren wie Wasserqualität, Lichteinfall, Temperatur usw. ein mehr oder weniger hohes Risiko für Biokontamination, deren direkte Folge ein Ausfall des Systems zur Wassereinspritzung sein könnte. Aus Frostschutzgründen kann das System mit einer Heizung in dem Reservoir versehen sein, die beispielsweise durch ein Kühlsystem der Brennkraftmaschine realisiert sein kann. Der DE 10 2014 204 509 A1 ist eine solche Vorrichtung als bekannt zu entnehmen. Beispielsweise elektrische Heizvorrichtungen werden heute bereits bei SCR-Systemen bei Fahrzeugen mit dieselmotorischem Antrieb in großen Stückzahlen eingesetzt. Ferner ist es denkbar, einer Biokontamination des Kühlmediums durch Aufheizen mittels der integrierten Heizvorrichtung entgegenzuwirken.According to the current state of the art and taking into account appropriate methods is suitable as the cooling medium in particular water or a mixture which comprises at least water and thus also referred to as a water mixture. When using water, there is a greater or lesser risk of biocontamination, depending on factors such as water quality, light incidence, temperature, etc., which could result in a failure of the water injection system. For frost protection reasons, the system may be provided with a heater in the reservoir, for example can be realized by a cooling system of the internal combustion engine. Of the DE 10 2014 204 509 A1 Such a device is known to be known. For example, electric heaters are already used today in SCR systems in vehicles with diesel engine drive in large quantities. Furthermore, it is conceivable to counteract biocontamination of the cooling medium by heating by means of the integrated heating device.

Als große Herausforderungen bei der Verwendung von Wasser als das Kühlmedium wurden das Risiko für Erstarren des Kühlmediums, die Frostsicherheit des Systems und die Frostbeständigkeit aller Systemkomponenten identifiziert. So kann beispielsweise ein Einfrieren nicht entsprechend ausgelegter Komponenten der Dosiereinrichtung zu Schäden und infolgedessen zu einem Ausfall des gesamten Systems führen. Bei erstarrtem Kühlmedium ist dieses vor möglicher Verwendung zu verflüssigen, wozu ein entsprechender Energieaufwand erforderlich ist.The major challenges in using water as the cooling medium identified the risk of freezing of the cooling medium, the frost resistance of the system and the frost resistance of all system components. Thus, for example, a freezing of components of the metering device that are not appropriately designed can lead to damage and as a result to a failure of the entire system. If the cooling medium solidifies, it must be liquefied before it can be used, for which a corresponding amount of energy is required.

Da beispielsweise Wasser eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität aufweist und es insbesondere eines erheblichen Energieeintrags bedarf, um erstarrtes Wasser zu verflüssigen, muss durch die Heizvorrichtung eine große Wärmemenge bereitgestellt werden, so dass die Heizvorrichtung eine hohe Heizleistung aufweisen sollte. Eines der wesentlichen Probleme ist es, mit der verfügbaren Heizleistung eine größere Menge an Kühlmedium im flüssigen Aggregatzustand bereitzustellen als die benötigte Menge zur Einspritzung in die Verbrennungskraftmaschine, welche auch als Brennkraftmaschine bezeichnet wird.Since, for example, water has a very high specific heat capacity and in particular requires a considerable input of energy in order to liquefy solidified water, a large amount of heat must be provided by the heating device, so that the heating device should have a high heating capacity. One of the main problems is to provide a larger amount of cooling medium in the liquid state of matter with the available heating power than the required amount for injection into the internal combustion engine, which is also referred to as an internal combustion engine.

Bei aktuellen, in Großserie produzierten und beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen kommt derzeit kein System zur Wassereinspritzung beziehungsweise Kühlmediumeinspritzung zum Einsatz. Ein Einsatz solcher Systeme ist jedoch in naher Zukunft zu erwarten, da bereits Kleinserien mit entsprechenden Systemen angeboten werden. Eine wirkungsvolle Maßnahme zum Schutz des Systems von Beschädigungen infolge eines Einfrierens des Kühlmediums stellt die Verwendung einer entsprechenden Emulsion dar, wie es beispielsweise im Bereich der Scheibenreinigungsanlage praktiziert wird. Die Emulsion wird dabei so ausgelegt, dass sie erst bei deutlich niedrigen Temperaturen als null Grad Celsius erstarrt. Bei der SCR-Technologie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit dieselmotorischem Antrieb, wird eine Emulsion genutzt, die erst bei Temperaturen von minus elf Grad Celsius erstarrt. Um alle Komponenten bei niedrigeren Außentemperaturen vor Frostschäden zu schützen, wird die Emulsion beispielsweise durch ein Rückwärtsfördern der Fördereinheit in das Reservoir, welches frostsicher ausgelegt ist, zurückgefördert. Ferner ist eine frostsichere Auslegung des Reservoirs zur Bevorratung des Kühlmediums vorteilhaft. Dabei zielen beispielsweise entsprechende Verfahren auf eine Entleerung der Komponenten des Systems an, so dass ein Erstarren des Kühlmediums innerhalb von kritischen Komponenten verhindert werden kann. Dies setzt eine allzeit funktionierende und vollständige Entleerung voraus. Entsprechende Verfahren bedingen beispielsweise zur Entleerung während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine die Bestimmung eines geeigneten Zeitpunktes, zu welchem beispielsweise mit der Entleerung begonnen wird. Zur Bestimmung dieses Zeitpunktes existieren jedoch noch keine vorteilhaften Lösungen. Für die Betriebsbereitschaft des Systems sind die Entleerung sowie die Freigabe der Einspritzung notwenige Voraussetzungen. Dabei ist ein Verfahren denkbar, bei welchem die Freigabe des Systems zur Einbringung des Kühlmediums auf Basis von motorischen Werten erfolgt. Eine Freigabe in Abhängigkeit von dem Aggregatszustand des Kühlmediums erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Zeit, wobei letztere abhängig von der verfügbaren Heizleistung ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei ein besonders vorteilhafter Betrieb realisiert werden.In current, produced in mass production and designed, for example, as gasoline engines internal combustion engines currently no system for water injection or cooling medium injection is used. However, use of such systems is to be expected in the near future, since small series are already being offered with corresponding systems. An effective measure to protect the system from damage due to freezing of the cooling medium is the use of a corresponding emulsion, as practiced for example in the field of windscreen cleaning system. The emulsion is designed so that it only solidifies at clearly low temperatures as zero degrees Celsius. In the SCR technology of a motor vehicle, in particular a passenger car, with diesel engine drive, an emulsion is used, which solidifies only at temperatures of minus eleven degrees Celsius. In order to protect all components from frost damage at lower outside temperatures, the emulsion is, for example, fed back by conveying the delivery unit back into the reservoir, which is designed to be frost-proof. Furthermore, a frost-proof design of the reservoir for storing the cooling medium is advantageous. For example, appropriate methods aim at emptying the components of the system so that solidification of the cooling medium within critical components can be prevented. This requires an always functioning and complete emptying. Corresponding methods require, for example for emptying during operation of the internal combustion engine, the determination of a suitable time at which, for example, the emptying is started. To determine this date, however, there are no advantageous solutions. For the operational readiness of the system, the emptying and the release of the injection are necessary prerequisites. In this case, a method is conceivable in which the release of the system for introducing the cooling medium takes place on the basis of engine values. A release depending on the state of aggregation of the cooling medium takes place, for example, as a function of the outside temperature and the time, the latter being dependent on the available heating power. By the method according to the invention, a particularly advantageous operation can be realized.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. 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, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist;
2 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen zumindest eines Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
4 ein weiteres Diagramm zum Veranschaulichen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

The drawing shows in:

1 a schematic representation of an internal combustion engine, which is designed for carrying out a method according to the invention;
2 a flowchart for illustrating at least part of the method according to the invention;
3 a flowchart illustrating the method according to the invention; and
4 another diagram illustrating the method according to the invention.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Kraftwagen und dabei beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 10 wird auch als Motor, Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnet und ist beispielsweise als Ottomotor ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ein beispielsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Zylindergehäuse 12, durch welches wenigstens ein beispielsweise als Zylinder ausgebildeter Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet ist. Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind durch das Zylindergehäuse 12 vier als Zylinder 14a-d ausgebildete Brennräume gebildet, welche mit Verbrennungsluft und einem Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 versorgbar sind. 1 shows a schematic representation of a designated as a whole with 10 Internal combustion engine of a motor vehicle, which by means of the internal combustion engine 10 is drivable. The motor vehicle is designed in particular as a motor vehicle and, for example, as a passenger car. The internal combustion engine 10 is also referred to as an engine, internal combustion engine or internal combustion engine and is designed for example as a gasoline engine. The internal combustion engine 10 comprises a cylinder housing designed as a cylinder crankcase, for example 12 , by which at least one, for example, designed as a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine 10 is formed. At the in 1 illustrated embodiment are by the cylinder housing 12 four as a cylinder 14a-d trained combustion chambers formed with combustion air and a fuel for operating the internal combustion engine 10 are available.

Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 werden die Verbrennungsluft und der vorzugsweise flüssige Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 in den jeweiligen Zylinder 14a-d eingebracht, sodass in dem jeweiligen Zylinder 14a-d ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Insbesondere weist die Verbrennungskraftmaschine 10 beziehungsweise das Kraftfahrzeug wenigstens einen Kraftstofftank zum Aufnehmen des auch als Primärkraftstoff bezeichneten Kraftstoffes zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 auf.During a fired operation of the internal combustion engine 10 become the combustion air and the preferably liquid fuel for operating the internal combustion engine 10 in the respective cylinder 14a-d introduced so that in the respective cylinder 14a-d a fuel-air mixture is created. In particular, the internal combustion engine 10 or the motor vehicle at least one fuel tank for receiving the fuel, which is also referred to as primary fuel, for operating the internal combustion engine 10 on.

Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von der Verbrennungsluft durchströmbaren Ansaugtrakt 16 auf, mittels welchem die Verbrennungsluft, welche einfach auch als Luft bezeichnet wird, zu den und insbesondere in die Zylinder 14a-d geleitet wird. Das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch wird, insbesondere mittels einer Fremdzündeinrichtung wie beispielsweise einer Zündkerze, gezündet und dadurch verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 resultiert. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 18 auf, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 14a-d abgeführt wird.In this case, the internal combustion engine 10 one of the combustion air permeable intake tract 16 by means of which the combustion air, which is simply referred to as air, to the and in particular in the cylinder 14a-d is directed. The respective fuel-air mixture is, in particular ignited by means of a spark-ignition device such as a spark plug, and thereby burned, resulting in exhaust gas of the internal combustion engine 10 results. In this case, the internal combustion engine 10 an exhaust gas tract through which the exhaust gas can flow 18 on, by means of which the exhaust gas from the cylinders 14a-d is dissipated.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist als aufgeladene Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und umfasst hierzu wenigstens einen Abgasturbolader 20, welcher eine in dem Abgastrakt 18 angeordnete und von dem Abgas antreibbare Turbine 22 und einen in dem Ansaugtrakt 16 angeordneten und zu der Turbine 22 antreibbaren Verdichter 24 umfasst. Mittels des Verdichters 24 wird die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft verdichtet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird. Da der Verdichter 24 von der Turbine 22 angetrieben wird, wird im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt. In 1 veranschaulicht ein Pfeil 26 die in den Ansaugtrakt 16 einströmende und den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft. In Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft ist stromauf des Verdichters 24 ein Luftfilter 28 angeordnet, mittels welcher die dem Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft gefiltert wird.The internal combustion engine 10 is designed as a supercharged internal combustion engine and for this purpose comprises at least one exhaust gas turbocharger 20 which is one in the exhaust tract 18 arranged and driven by the exhaust turbine 22 and one in the intake tract 16 arranged and to the turbine 22 drivable compressor 24 includes. By means of the compressor 24 becomes the intake tract 16 compressed air flows through, wherein the compressed air is also referred to as charge air. Because the compressor 24 from the turbine 22 is driven, energy contained in the exhaust gas is used to compress the air. In 1 illustrates an arrow 26 in the intake system 16 incoming and the intake tract 16 air flowing through. In the flow direction of the intake tract 16 flowing air is upstream of the compressor 24 an air filter 28 arranged, by means of which the intake tract 16 air flowing through is filtered.

Durch das Verdichten der Luft wird diese erwärmt. Um dennoch einen besonders hohen Aufladegrad realisieren zu können, ist in dem Ansaugtrakt 16 stromab des Verdichters 24 eine als Ladeluftkühler 30 ausgebildete Kühleinrichtung vorgesehen, mittels welcher die verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt wird. Ferner ist in dem Ansaugtrakt 16 und vorliegend stromab des Ladeluftkühlers 30 ein beispielsweise als Drosselklappe ausgebildetes Ventilelement 32 vorgesehen beziehungsweise angeordnet, mittels welchem eine Menge der den Ansaugtrakt 16 durchströmenden Luft einstellbar ist. In dem Abgastrakt 18 ist in Strömungsrichtung des den Abgastrakt 18 durchströmenden Abgases stromab der Turbine 22 wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 34 angeordnet, mittels welcher das Abgas nachbehandelt wird. Außerdem veranschaulicht in 1 ein Pfeil 36 das den Abgastrakt 18 durchströmende Abgas. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner eine Dosiereinrichtung 38 auf, welche auch als System, Einspritzsystem oder Einspritzanlage bezeichnet wird. Die Dosiereinrichtung 38 ist - wie im Folgenden noch näher erläutert wird - dazu ausgebildet, ein von dem Kraftstoff unterschiedliches und vorzugsweise flüssiges Kühlmedium 40 zum Kühlen der Verbrennungsluft in die Verbrennungsluft einzubringen, insbesondere einzuspritzen.By compressing the air, it is heated. In order to still be able to realize a particularly high degree of supercharging, is in the intake 16 downstream of the compressor 24 one as intercooler 30 formed cooling device provided by means of which the compressed and thus heated air is cooled. Further, in the intake tract 16 and in the present case downstream of the intercooler 30 an example designed as a throttle valve element 32 provided or arranged, by means of which a quantity of the intake tract 16 flowing air is adjustable. In the exhaust tract 18 is in the flow direction of the exhaust tract 18 flowing exhaust gas downstream of the turbine 22 at least one exhaust aftertreatment device 34 arranged, by means of which the exhaust gas is treated. Also illustrated in 1 an arrow 36 that the exhaust tract 18 flowing exhaust gas. The internal combustion engine 10 also has a metering device 38 which is also referred to as a system, injection system or injection system. The metering device 38 is - as will be explained in more detail below - designed to be different from the fuel and preferably liquid cooling medium 40 for injecting the combustion air into the combustion air to introduce, in particular inject.

Aus 1 ist erkennbar, dass dem jeweiligen Zylinder 14a-d ein Injektor 42 zugeordnet ist, mittels welchem der Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in den jeweiligen Zylinder 14a-d einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Die Dosiereinrichtung 38 umfasst bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel je Zylinder 14a-d einen von dem jeweiligen Injektor 42 unterschiedlichen, zusätzlich dazu vorgesehenen weiteren Injektor 44, mittels welchem das Kühlmedium 40 in die Verbrennungsluft einbringbar, insbesondere einspritzbar, ist. Der jeweilige Injektor 42 beziehungsweise 44 wird beispielsweise auch als Gemischbildner oder Einbringelement bezeichnet. Dabei ist der jeweilige Injektor 42 in dem jeweiligen Zylinder 14a-d positioniert, sodass eine Kraftstoffdirekteinspritzung dargestellt ist. Der jeweilige Injektor 44 ist stromauf des jeweiligen Zylinders 14a-d angeordnet, sodass mittels des jeweiligen Injektors 44 das Kühlmedium 40 an einer stromauf des jeweiligen Zylinders 14a-d angeordneten Stelle in die Verbrennungsluft einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird.Out 1 it can be seen that the respective cylinder 14a-d an injector 42 is assigned, by means of which the fuel for operating the internal combustion engine in the respective cylinder 14a-d einbringbar, in particular directly injectable, is. The metering device 38 includes at the in 1 illustrated embodiment per cylinder 14a-d one from the respective injector 42 different, additionally provided further injector 44 , by means of which the cooling medium 40 into the combustion air can be introduced, in particular injectable, is. The respective injector 42 respectively 44 is for example also referred to as Gemischbildner or Einbringelement. Here is the respective injector 42 in the respective cylinder 14a-d positioned so that a direct fuel injection is shown. The respective injector 44 is upstream of the respective cylinder 14a-d arranged so that by means of the respective injector 44 the cooling medium 40 at an upstream of the respective cylinder 14a-d arranged point is injected into the combustion air or is injected.

Die Dosiereinrichtung 38 umfasst einen Tank 46, welcher auch als Reservoir bezeichnet wird und wenigstens einen Aufnahmeraum 48 aufweist, in welchem das Kühlmedium 40 aufgenommen beziehungsweise aufnehmbar ist. Außerdem umfasst die Dosiereinrichtung 38 Leitungen 50 und 52, über welche die Injektoren 44 fluidisch mit dem Tank 46 beziehungsweise mit dem Aufnahmeraum 48 verbunden sind. Dadurch kann das zunächst in dem Tank 46 aufgenommene Kühlmedium 40 über die Leitungen 50 und 52 zu den Injektoren 44 geführt werden, sodass die Injektoren 44 über die Leitungen 50 und 52 mit dem Kühlmedium 40 aus dem Tank 46 versorgbar sind. Außerdem umfasst die Dosiereinrichtung 38 eine auch als Fördereinrichtung bezeichneten Pumpe 54, mittels welcher beispielsweise das Kühlmedium 40 in eine erste Förderrichtung von dem Tank 46 zu den Injektoren 44 gefördert werden kann beziehungsweise gefördert wird. Vorzugsweise ist die Pumpe 54 dazu ausgebildet, das Kühlmedium in eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte zweite Förderrichtung und dadurch beispielsweise von den Injektoren 44 in den Aufnahmeraum 48 beziehungsweise zu dem Tank 46 zu fördern.The metering device 38 includes a tank 46 , which is also referred to as a reservoir and at least one recording room 48 in which the cooling medium 40 recorded or is receivable. In addition, the metering device includes 38 cables 50 and 52 over which the injectors 44 fluidly with the tank 46 or with the recording room 48 are connected. This can be done first in the tank 46 recorded cooling medium 40 over the wires 50 and 52 to the injectors 44 be guided so that the injectors 44 over the wires 50 and 52 with the cooling medium 40 from the tank 46 are available. In addition, the metering device includes 38 a pump, also referred to as a conveyor 54 , by means of which, for example, the cooling medium 40 in a first conveying direction of the tank 46 to the injectors 44 can be promoted or promoted. Preferably, the pump 54 adapted to the cooling medium in a second conveying direction opposite to the first conveying direction and thereby for example by the injectors 44 in the recording room 48 or to the tank 46 to promote.

Bei dem Kühlmedium 40 handelt es sich beispielsweise um Wasser. Ferner ist es denkbar, dass das Kühlmedium 40 ein Gemisch ist, welches beispielsweise zumindest Wasser umfasst. Das zunächst in dem Tank 46 aufgenommene Kühlmedium 40 wird beispielsweise von der Pumpe 54 angesaugt und in die erste Förderrichtung zu den Injektoren 44 gefördert. Dabei umfasst die Dosiereinrichtung 38 beispielsweise ein den Injektoren 44 gemeinsames Verteilungselement 56, welches auch als Rail bezeichnet wird. In dem den Injektoren 44 gemeinsamen Verteilungselement 56 kann beispielsweise das Kühlmedium 40 mit einem Druck aufgenommen werden, wobei das zunächst in dem Verteilungselement 56 aufgenommene Kühlmedium 40 mittels des Verteilungselements 56 auf die Injektoren 44 verteilt werden kann. Von dem Verteilungselement 56 aus wird das beispielsweise als Wasser ausgebildete Kühlmedium auf die als Gemischbildner ausgebildeten Injektoren 44 verteilt und von selbigen in die Verbrennungsluft eingebracht. Insbesondere in Kennfeldbereichen hoher Motorlast wird das Kühlmedium 40 mittels der Injektoren 44 in die Verbrennungsluft eingebracht, insbesondere eingespritzt.At the cooling medium 40 For example, it is water. Furthermore, it is conceivable that the cooling medium 40 is a mixture comprising, for example, at least water. The first in the tank 46 recorded cooling medium 40 for example, from the pump 54 sucked and in the first direction of delivery to the injectors 44 promoted. In this case, the metering device comprises 38 for example, the injectors 44 common distribution element 56 , which is also referred to as Rail. In the injectors 44 common distribution element 56 For example, the cooling medium 40 be absorbed with a pressure, the first in the distribution element 56 recorded cooling medium 40 by means of the distribution element 56 on the injectors 44 can be distributed. From the distribution element 56 from the formed, for example, as water cooling medium to the injectors formed as Gemischbildner 44 distributed and introduced by the same in the combustion air. Especially in map areas high engine load, the cooling medium 40 by means of injectors 44 introduced into the combustion air, in particular injected.

Ferner ist ein weiteres, den Injektoren 42 gemeinsames Verteilungselement 57 zugeordnet, in welchem der Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem Druck aufnehmbar ist. Mittels des Verteilungselements 57 wird der Kraftstoff auf die Injektoren 42 verteilt, mittels welchen dann der Kraftstoff mit dem Druck in die Zylinder 14a-d eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt, werden kann beziehungsweise wird.Further, another is the injectors 42 common distribution element 57 assigned, in which the fuel for operating the internal combustion engine 10 is absorbable with a pressure. By means of the distribution element 57 the fuel is on the injectors 42 distributed by which then the fuel with the pressure in the cylinder 14a-d introduced, in particular directly injected, can be or will.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner eine dem Tank 46 zugeordnete und beispielsweise als Heizeinrichtung beziehungsweise Heizung ausgebildete Temperiereinrichtung 58, welche wenigstens einen Wärmetauscher 60 aufweist. Der Wärmetauscher 60 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, an beziehungsweise in dem Tank 46 und insbesondere in dem Aufnahmeraum 48 angeordnet. Der Wärmetauscher 60 ist beispielsweise in einem insbesondere als Kühlkreislauf ausgebildeten Kreislauf 61 der Verbrennungskraftmaschine 10 angeordnet, wobei der Kreislauf 61 von einem Kühlmittel durchströmbar ist. Bei dem Kühlmittel handelt es sich vorzugsweise um eine Kühlflüssigkeit, insbesondere um Kühlwasser. Mittels des Kreislaufs 61, insbesondere mittels des den Kreislauf 61 durchströmenden Kühlmittels, wird die Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere das Zylindergehäuse 12, gekühlt. Diese Kühlung erfolgt durch einen Wärmeübergang, in dessen Rahmen Wärme von dem Zylindergehäuse 12 an das das Zylindergehäuse 12 durchströmende Kühlmittel übergeht. Hierdurch wird das Zylindergehäuse 12 gekühlt, wobei das Kühlmittel erwärmt wird. In Strömungsrichtung des den Kreislauf 61 durchströmenden Kühlmittels ist beispielsweise der Wärmetauscher 60 stromab des Zylindergehäuses 12 angeordnet, sodass der Wärmetauscher 60 von dem infolge des genannten Wärmeübergangs erwärmten Kühlmittel durchströmbar ist. Dadurch kann das in dem Tank 46, insbesondere dem Aufnahmeraum 48, aufgenommene Kühlmedium 40 über den Wärmetauscher 60 mittels des den Wärmetauscher 60 durchströmenden Kühlmittels erwärmt werden, indem ein Wärmeübergang von dem erwärmten Kühlmittel über den Wärmetauscher 60 an das in dem Tank 46 aufgenommene Kühlmedium 40 erfolgt.The internal combustion engine 10 further includes a tank 46 assigned and formed for example as a heater or heater tempering 58 which at least one heat exchanger 60 having. The heat exchanger 60 is at least partially, in particular at least predominantly, at or in the tank 46 and in particular in the recording room 48 arranged. The heat exchanger 60 is, for example, in a circuit designed in particular as a cooling circuit 61 the internal combustion engine 10 arranged, with the circulation 61 can be flowed through by a coolant. The coolant is preferably a cooling fluid, in particular cooling water. By means of the cycle 61 , in particular by means of the circulation 61 flowing coolant, the internal combustion engine 10 , in particular the cylinder housing 12 , cooled. This cooling takes place by a heat transfer, in the context of which heat from the cylinder housing 12 to the cylinder housing 12 passing coolant passes. This will cause the cylinder housing 12 cooled, wherein the coolant is heated. In the flow direction of the circulation 61 flowing through the coolant, for example, the heat exchanger 60 downstream of the cylinder housing 12 arranged so that the heat exchanger 60 can be flowed through by the heated as a result of said heat transfer coolant. This can do that in the tank 46 , especially the recording room 48 , recorded cooling medium 40 over the heat exchanger 60 by means of the heat exchanger 60 flowing coolant through a heat transfer from the heated coolant through the heat exchanger 60 to that in the tank 46 recorded cooling medium 40 he follows.

Um das Kühlmedium 40 von dem Tank 46 zu den Injektoren 44 zu fördern, wird die Pumpe 54 in einem ersten Betriebszustand betrieben, in welchem das Kühlmedium 40 von dem Tank 46 zu den Injektoren 44 in eine durch einen Pfeil 62 veranschaulichte erste Förderrichtung gefördert wird. Die Pumpe 54 ist dabei auch in einem von dem ersten Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand betreibbar, in welchem mittels der Pumpe 54 eine Rückförderung des Kühlmediums 40 realisiert wird. Im Rahmen dieser Rückförderung wird das Kühlmedium 40 in eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte, in 1 durch einen Pfeil 64 veranschaulichte und auch als Rückförderrichtung bezeichnete zweite Förderrichtung gefördert und dabei von den Injektoren 44 weggefördert und insbesondere in den Tank 46 beziehungsweise in den Aufnahmeraum 48 gefördert. Dadurch kann zumindest ein Teilbereich der auch als System oder Einspritzanlage, insbesondere Wassereinspritzanlage, bezeichneten Dosiereinrichtung 38 von dem Kühlmedium 40 beziehungsweise bezüglich des Kühlmediums 40 entleert werden, sodass das Kühlmedium 40, welches zuvor in dem genannten Teilbereich angeordnet war, nicht in dem genannten Teilbereich angeordnet und somit nicht in dem genannten Teilbereich einfrieren und damit keine Schäden hervorrufen kann.To the cooling medium 40 from the tank 46 to the injectors 44 To promote, the pump 54 operated in a first operating state in which the cooling medium 40 from the tank 46 to the injectors 44 in one by an arrow 62 is promoted. The pump 54 is also operable in a different from the first operating state, the second operating state in which by means of the pump 54 a return of the cooling medium 40 is realized. As part of this return promotion, the cooling medium 40 in one of the first conveying direction opposite, in 1 through an arrow 64 illustrated and also referred to as the return direction second conveying direction promoted while the injectors 44 carried away and especially in the tank 46 or in the recording room 48 promoted. As a result, at least a portion of the metering device, also referred to as a system or injection system, in particular a water injection system, can be used 38 from the cooling medium 40 or with respect to the cooling medium 40 be emptied, so that the cooling medium 40 which was previously arranged in said portion, not in said Partial area arranged and thus not freeze in the said sub-area and thus can cause no damage.

Der bezüglich des Kühlmediums 40 entleerbare Teilbereich der Dosiereinrichtung 38 umfasst beispielsweise zumindest die Injektoren 44 und/oder die Leitung 50 und/oder die Leitung 52 und/oder die Pumpe 54 und/oder den Tank 46. Der Tank 46 wird beispielsweise in dem ersten Betriebszustand entleert, wobei das Kühlmedium 40 mittels der Pumpe 54 zu den Injektoren 44 gefördert und mittels der Injektoren 44 in die Verbrennungsluft eingebracht wird. Dadurch wird zunächst im Tank 46 aufgenommenes Kühlmedium 40 verbraucht, sodass der Tank 46 zumindest teilweise bezüglich des Kühlmediums 40 entleert wird.The concerning the cooling medium 40 emptiable portion of the metering device 38 includes, for example, at least the injectors 44 and / or the line 50 and / or the line 52 and / or the pump 54 and / or the tank 46 , The Tank 46 is emptied, for example, in the first operating state, wherein the cooling medium 40 by means of the pump 54 to the injectors 44 promoted and by means of injectors 44 is introduced into the combustion air. This will initially be in the tank 46 absorbed cooling medium 40 consumed, so the tank 46 at least partially with respect to the cooling medium 40 is emptied.

Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Verbrennungskraftmaschine 10 als Vier-Zylinder-Ottomotor ausgebildet. Die Verbrennungsluft wird auch als Frischluft bezeichnet. Beispielsweise sind je Zylinder 14a-d wenigstens zwei Gaswechselventile vorgesehen, über welche die Frischluft in den jeweiligen Zylinder 14a-d gelangt. Außerdem sind beispielsweise je Zylinder wenigstens zwei als Auslassventile ausgebildete weitere Gaswechselventile vorgesehen, über welche das Abgas ausgeschoben werden und in den Abgastrakt 18 einströmen kann.At the in 1 illustrated embodiment is the internal combustion engine 10 designed as a four-cylinder gasoline engine. The combustion air is also called fresh air. For example, at least two gas exchange valves per cylinder 14a-d are provided, via which the fresh air into the respective cylinder 14a-d arrives. In addition, for example, at least two further gas exchange valves designed as exhaust valves are provided per cylinder over which the exhaust gas is expelled and into the exhaust gas tract 18 can flow in.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 und insbesondere eine besonders vorteilhafte Betriebsbereitschaft der Dosiereinrichtung 38 realisieren zu können, ist es im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Dosiereinrichtung 38 vorgesehen, dass ein auf das Entleeren des genannten Teilbereichs folgender Zeitpunkt zum Befüllen des Teilbereichs mit dem Kühlmedium 40 prädiktiv bestimmt wird. Insbesondere wird der Zeitpunkt zum Befüllen des Teilbereichs mittels einer in den Fig. nicht dargestellten elektronischen Recheneinrichtung der Dosiereinrichtung 38 beziehungsweise der Verbrennungskraftmaschine 10 prädiktiv bestimmt.Now to a particularly advantageous operation of the internal combustion engine 10 and in particular a particularly advantageous operational readiness of the metering device 38 To be able to realize it is within the context of a method for operating the metering device 38 provided that a time subsequent to the emptying of said portion for filling the portion with the cooling medium 40 is determined predictively. In particular, the time for filling the subarea by means of an electronic computing device, not shown in the figures, of the metering device 38 or the internal combustion engine 10 determined predictively.

2 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer Anwendung zur prädiktiven Bestimmung und somit zur Vorhersage des genannten Zeitpunkts, zu welchem beispielsweise mit der Befüllung beziehungsweise Wiederbefüllung begonnen wird beziehungsweise zu welchem beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs ein Hinweissignal ausgegeben ist, um dadurch den Fahrer des Kraftfahrzeugs darauf hinzuweisen, dass zumindest der Teilbereich, insbesondere der Tank 46, mit neuem Kühlmedium befüllt werden sollte. Beispielsweise wird der Zeitpunkt in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern bestimmt. Beispielsweise unter Verwendung von fahrzeugeigenen Sensoren, Navigations- und Kommunikationssystemen werden Umgebungsparameter 66 erfasst. Ein solcher Umgebungsparameter ist beispielsweise ein Parameter, welcher zumindest einen Teilbereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisiert. Zu den Umgebungsparametern 66 können beispielsweise gehören: Die Außentemperatur, der aktuelle Standort des Kraftfahrzeugs, ein weiterer, dem Kraftfahrzeug vorausliegender Streckenverlauf sowie im Streckenverlauf vorliegende Randbedingungen wie Geschwindigkeitsbeschränkungen, Steigungen, Gefälle, etwaige Verkehrsverzögerungen beziehungsweise Verkehrssituationen, Windstärke und Windrichtung. Nicht den aktuellen Standort betreffende Parameter werden im Folgenden als elektronischer Horizont bezeichnet. Während die Vorhersage des elektronischen Horizonts anhand einer aktiven Routenplanung des Fahrers des Kraftfahrzeugs durch ein Navigationssystem vergleichsweise einfach ist, kann die Vorhersage alternativ oder zusätzlich anhand einer statistischen Betrachtung der Verkehrssituation und/oder anhand erfasster Nutzungsdaten mit entsprechend hinterlegten Wahrscheinlichkeiten durchgeführt werden. Exemplarisch seien diesbezüglich der tägliche Weg zur Arbeit und/oder auch die bevorzugte Nutzung von Hauptverkehrsstraßen im Vergleich zu abknickenden Nebenstraßen genannt. 2 shows a flowchart for illustrating an application for predictive determination and thus for the prediction of said time at which, for example, the refilling is started or to which, for example, in the interior of the motor vehicle, a warning signal is issued, thereby indicating to the driver of the motor vehicle, that at least the sub-area, in particular the tank 46 , should be filled with new cooling medium. For example, the time is determined depending on different parameters. For example, using in-vehicle sensors, navigation and communication systems become environmental parameters 66 detected. Such an environmental parameter is, for example, a parameter which characterizes at least a portion of the surroundings of the motor vehicle. To the environmental parameters 66 For example, the outside temperature, the current location of the motor vehicle, another route ahead of the motor vehicle, and boundary conditions such as speed limits, gradients, gradients, possible traffic delays or traffic situations, wind force and wind direction. Non-current parameters are referred to below as the electronic horizon. While the prediction of the electronic horizon based on an active route planning of the driver of the motor vehicle by a navigation system is relatively simple, the prediction can alternatively or additionally be carried out on the basis of a statistical analysis of the traffic situation and / or on the basis of recorded usage data with appropriately stored probabilities. In this regard, the daily route to work and / or the preferred use of major roads in comparison to detouring secondary roads are mentioned as examples.

Ferner werden Fahrzeugparameter 68 bei der Bestimmung des Zeitpunkts berücksichtigt. Dabei sind die Fahrzeugparameter 68 beispielsweise in einer Motorsteuerung beziehungsweise in der zuvor genannten elektronischen Recheneinrichtung hinterlegt. Die Umgebungsparameter 66 und die Fahrzeugparameter 68 sind beispielsweise Eingangsgrößen, auf deren Basis der günstige Zeitpunkt, zu welchem mit der Befüllung zumindest des Teilbereichs begonnen wird, ermittelt wird. Zu den Fahrzeugparametern 68 gehören beispielsweise: Die Masse des Kraftfahrzeugs, der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs, der Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs und/oder ein Füllstand eines Kraftstofftanks zum Speichern des Kraftstoffes und/oder ein Füllstand des Tanks 46. Weiterhin können folgende Parameter berücksichtigt werden: Die Umgebungsparameter 66, die Erkennung des Fahrers des Kraftfahrzeugs, ein gewählter Fahrmodus etc.Further, vehicle parameters 68 taken into account in the determination of the time. Here are the vehicle parameters 68 For example, stored in a motor control or in the aforementioned electronic computing device. The environmental parameters 66 and the vehicle parameters 68 are, for example, input variables on the basis of which the favorable point in time at which the filling of at least the subarea is started is determined. To the vehicle parameters 68 For example, include: the mass of the motor vehicle, the load state of the motor vehicle, the air resistance of the motor vehicle and / or a level of a fuel tank for storing the fuel and / or a level of the tank 46 , Furthermore, the following parameters can be taken into account: The environmental parameters 66 , the recognition of the driver of the motor vehicle, a selected driving mode, etc.

Die Umgebungsparameter 66 und die Fahrzeugparameter 68 werden beispielsweise einer digitalen Verarbeitungseinheit 70, insbesondere der elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere innerhalb der Motorsteuerung, zugeführt und zur Abschätzung eines Lastprofils 72, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine 10 und/oder des Kraftfahrzeugs, genutzt. Durch das Lastprofil 72 wird beispielsweise die Last 74 der Verbrennungskraftmaschine 10 über der Zeit oder Fahrstrecke 76 beschrieben. Das Lastprofil 72 umfasst dabei mehrere Lastpunkte, wobei beispielsweise für zumindest einen Teil der Lastpunkte, insbesondere für jeden Lastpunkt, unter Berücksichtigung unterschiedlicher Randbedingungen wie beispielsweise Fahrmodus und/oder Getriebegang anhand eines hinterlegten Motorkennfelds 78 und anhand eines Abgastemperaturmodells 80 eine Verbrennungsschwerpunktlage und eine Abgastemperatur prognostiziert werden. Die Verbrennungsschwerpunktlage und die Abgastemperatur sind Ausgangsgrößen 82. Anhand der prognostizierten Ausgangsgrößen 82, welche somit eine Prognose darstellen, und anhand der Umgebungsparameter 66 lässt sich beispielsweise ein Kühlungsbedarf 84 ermitteln beziehungsweise ableiten, welcher durch das Einbringen des Kühlmediums 40 in die Verbrennungsluft befriedigt werden sollte beziehungsweise kann.The environmental parameters 66 and the vehicle parameters 68 become, for example, a digital processing unit 70 , in particular the electronic computing device, in particular within the engine control, supplied and for estimating a load profile 72 , in particular the internal combustion engine 10 and / or the motor vehicle used. By the load profile 72 becomes, for example, the load 74 the internal combustion engine 10 over time or driving distance 76 described. The load profile 72 includes several load points, for example, for at least a portion of the load points, in particular for each load point, taking into account different boundary conditions such as driving mode and / or gear on the basis of a stored engine map 78 and on the basis of an exhaust gas temperature model 80 a combustion center position and an exhaust gas temperature can be predicted. The combustion center position and the exhaust gas temperature are output variables 82 , Based on the predicted output variables 82 , which thus represent a prognosis, and based on the environmental parameters 66 For example, a cooling requirement can be achieved 84 determine or deduce which by introducing the cooling medium 40 should be satisfied in the combustion air or can.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Dosiereinrichtung 38 und somit der Verbrennungskraftmaschine 10 insgesamt realisieren zu können, wird zumindest ein Teil von zunächst in gefrorenem Zustand in dem Tank 46 aufgenommenem Kühlmedium 40 aufgetaut, indem beispielsweise der Wärmetauscher 60 als Heizeinrichtung beziehungsweise Heizvorrichtung oder Heizelement genutzt wird. Mittels des Wärmetauschers 60 wird das in dem Tank 46 aufgenommene Kühlmedium 40 erwärmt, wodurch zumindest ein Teil des zunächst gefrorenen Kühlmediums 40 aufgetaut und dadurch verflüssigt wird. Ferner wird ein erwarteter Bedarf an in die Verbrennungsluft einzubringendem Kühlmedium 40 prädiktiv, das heißt vorausschauend, ermittelt. Bei diesem erwarteten Bedarf handelt es sich beispielsweise um den zuvor beschriebenen Kühlungsbedarf 84, so dass der erwartete Bedarf auf die zuvor am Beispiel des Kühlungsbedarfs 84 beschriebene Weise prädiktiv ermittelt wird.Now to a particularly advantageous operation of the metering device 38 and thus the internal combustion engine 10 To be able to realize a total of at least a part of initially frozen state in the tank 46 recorded cooling medium 40 thawed by, for example, the heat exchanger 60 is used as a heater or heater or heating element. By means of the heat exchanger 60 will that be in the tank 46 recorded cooling medium 40 heated, whereby at least a portion of the initially frozen cooling medium 40 thawed and thereby liquefied. Further, an expected demand for cooling medium to be introduced into the combustion air becomes 40 predictive, that is anticipatory, determined. For example, this expected demand is the cooling demand described above 84 , so that the expected demand on the previously using the example of cooling demand 84 described manner is determined predictively.

Ferner ist es vorgesehen, dass eine Menge an infolge des Auftauens in flüssigem Zustand in dem Reservoir aufgenommenem Kühlmedium 40 ermittelt wird. Die Menge wird beispielsweise mittels eines Modells, das heißt mittels eines Rechenmodells ermittelt und somit berechnet. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass der ermittelte Bedarf mit der ermittelten Menge verglichen wird. Schließlich wird die Dosiereinrichtung 38 in Abhängigkeit von dem Vergleich betrieben, insbesondere derart, dass beispielsweise in Abhängigkeit von dem Vergleich eine Freigabe für die Einbringung, insbesondere Einspritzung, des Kühlmediums 40 in die Verbrennungsluft erteilt beziehungsweise verweigert wird.Furthermore, it is provided that a quantity of cooling medium received in the reservoir as a result of the thawing in the liquid state 40 is determined. The quantity is determined, for example, by means of a model, that is to say by means of a computer model, and thus calculated. Furthermore, it is provided, for example, that the determined requirement is compared with the determined quantity. Finally, the metering device 38 operated in dependence on the comparison, in particular such that, for example, depending on the comparison, a release for the introduction, in particular injection, of the cooling medium 40 is granted or denied in the combustion air.

3 zeigt einen Ablauf zum Veranschaulichen der Verteilung der Freigabe zur Einbringung, insbesondere Einspritzung, des Kühlmediums 40. Das Verfahren beginnt beispielsweise bei einem Block 86, wobei beispielsweise bei dem Block 86 das Fahrzeug beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine 10 gestartet wird. Nach dem Start des Fahrzeugs, beispielsweise durch den Fahrer, werden die Umgebungs- und Fahrzeugparameter 66, 68 erfasst, was bei einem Block 88 geschieht. Zu den diesbezüglich besonders wichtigen Parametern gehört beispielsweise die Außentemperatur, der Füllstand sowie die Temperatur des Kühlmediums 40 in dem Tank 46, falls diese verfügbar ist. Ist das Kühlmedium 40 in dem Tank 46 vollständig flüssig, wird die Freigabe zur Einspritzung erteilt. Mit anderen Worten wird bei einem Block 90 ermittelt, ob das Kühlmedium 40 in dem Tank 46 zumindest teilweise erstarrt ist. Die Erteilung der Freigabe erfolgt bei einem Block 92. Bei einem Block 94 wird überprüft, ob die Fahrt beendet ist. Ist dies der Fall, so endet das Verfahren bei einem Block 96. Bei der Abfrage wird insbesondere modellbasiert berücksichtigt, ob seit dem letzten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10, welche auch als Brennkraftmaschine bezeichnet wird, ein Teil an flüssigem Kühlmedium 40 in dem Tank 46 verblieben ist. Diese Menge wird modellbasiert bestimmt und als Ausgangsmenge für den Start des Auftauvorgangs verwendet. Ist auch nur ein geringer Teil des Kühlmediums 40 in dem Tank 46 erstarrt, wird der Tank 46, insbesondere des Wärmetauschers 60, beheizt, um das Kühlmedium 40 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, zu verflüssigen. Die Beheizung des Tanks 46 beziehungsweise des Kühlmediums 40 erfolgt bei einem Block 98. Bei einem Block 100 wird der erwartete Bedarf prädiktiv ermittelt, insbesondere auf die bezüglich 2 beschriebene Weise. Des Weiteren wird modellbasiert die verfügbare Menge an flüssigem Kühlmedium 40 in Abhängigkeit von der Zeit für die Zukunft vorhergesagt. Die dazu wesentlichen Parameter sind beispielsweise die Füllstandsmenge des Kühlmediums 40, die Außentemperatur und die verfügbare Heizleistung. In einem darauffolgenden Schritt bei einem Block 102 erfolgt eine Bewertung wenigstens eines Kriteriums für die Freigabe der Einbringung des Kühlmediums 40, wobei dieses Kriterium in 4 näher veranschaulicht ist. Beispielsweise bei einem Block 104 wird überprüft, ob das Kriterium erfüllt ist. Ist dies der Fall, so wird die Freigabe bei einem Block 92 erteilt. Ist dies nicht der Fall, so wird bei einem Block 106 die Freigabe entzogen. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit von der Bewertung des Kriteriums die Freigabe erteilt oder die Schleife erneut durchlaufen. Ist die Freigabe einmal erteilt worden, würde die Berechnung permanent begleitend durchgeführt und die Freigabe somit überprüft. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Freigabe bei deutlich größeren Abweichungen von dem prognostizierten Bedarf an Kühlmedium 40 zurückzuziehen. Außerdem kann bei nicht erteilter Freigabe der Verlauf der verfügbaren Menge des Kühlmediums 40 aktualisiert werden. 3 shows a flow of illustrating the distribution of release for introduction, in particular injection, of the cooling medium 40 , The method starts, for example, at a block 86 wherein, for example, at the block 86 the vehicle or the internal combustion engine 10 is started. After the start of the vehicle, for example by the driver, the environmental and vehicle parameters 66 . 68 captures what happens at a block 88 happens. The parameters of particular importance include, for example, the outside temperature, the level and the temperature of the cooling medium 40 in the tank 46 if available. Is the cooling medium 40 in the tank 46 completely liquid, the release for injection is granted. In other words, at a block 90 determines if the cooling medium 40 in the tank 46 is at least partially frozen. The release is granted at a block 92 , At a block 94 a check is made as to whether the journey has ended. If this is the case, the method ends with a block 96 , The query takes into account in particular model-based, whether since the last operation of the internal combustion engine 10 , which is also referred to as an internal combustion engine, a part of liquid cooling medium 40 in the tank 46 remained. This quantity is determined model-based and used as the starting quantity for the start of the thawing process. Is also only a small part of the cooling medium 40 in the tank 46 solidified, the tank becomes 46 , in particular the heat exchanger 60 , heated to the cooling medium 40 at least partially, in particular at least predominantly or completely, liquefy. The heating of the tank 46 or the cooling medium 40 takes place at a block 98 , At a block 100 the expected demand is determined predictively, in particular with respect to 2 described way. Furthermore, model-based is the available amount of liquid cooling medium 40 as predicted by time for the future. The essential parameters are, for example, the fill level of the cooling medium 40 , the outside temperature and the available heating power. In a subsequent step at a block 102 An evaluation of at least one criterion for the release of the introduction of the cooling medium takes place 40 , this criterion being in 4 is illustrated in more detail. For example, at a block 104 it is checked if the criterion is met. If this is the case, then the release is at a block 92 granted. If this is not the case, then at a block 106 the release withdrawn. In other words, depending on the rating of the criterion, the release is granted or looped through again. Once the release has been granted, the calculation would be permanently accompanied and the release checked. This gives the possibility of release at significantly greater deviations from the predicted demand for cooling medium 40 withdraw. In addition, if not released the course of the available amount of the cooling medium 40 to be updated.

4 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 108 die Wegstrecke aufgetragen ist. Auf der Ordinate 110 ist die Menge an Kühlmedium 40, insbesondere in der Einheit Liter, aufgetragen. Bei K unterbleibt die Freigabe. Ein Verlauf 112 veranschaulicht den integralen Bedarf nach prädiktiver Vorhersage, wobei ein Verlauf 114 die zur Verfügung stehende flüssige Menge an Kühlmedium 40 veranschaulicht, welche insbesondere aus der Differenz zwischen der aufgetauten Menge und der abgenommenen Menge des Kühlmediums 40 resultiert. Unter der abgenommenen Menge ist eine Menge zu verstehen, welche aus dem Tank 46 entnommen wird. Wie bereits zuvor erwähnt, zeigt 4 das zuvor genannte Kriterium zur Erteilung der Freigabe der Einbringung des Kühlmediums 40. Das Kriterium zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Freigabe der Einbringung des Kühlmediums 40 auf Basis der Gegenüberstellung des erwarteten Bedarfs an Kühlmedium 40 und der durch Auftauen verfügbaren Menge an Kühlmedium 40 erfolgt. Der Kühlmediumsbedarf wird prädiktiv, die verfügbare Menge an flüssigem Kühlmedium 40 modellbasiert bestimmt. In dem in 4 gezeigten Diagramm ist somit die Menge an Kühlmedium 40 über der Zeit beziehungsweise über der Fahrtzeit oder Fahrstrecke aufgetragen. Der Verlauf 112 stellt beispielhaft den integralen Bedarf an Kühlmedium 40 nach der Vorhersage dar. Dieser ist bei t1, wodurch beispielsweise ein Zeitpunkt bezeichnet ist, null. Zwischen t1 und t2, t3 und t4 und t5 und t6 erfolgt die Einbringung des Kühlmediums 40 in einer vorgebbaren Menge. Bei t7 ist die Fahrt beendet. 4 shows a diagram on the abscissa 108 the distance is plotted. On the ordinate 110 is the amount of cooling medium 40 . especially in the unit liter, applied. at K the release is omitted. A course 112 illustrates the integral need for predictive prediction, with a history 114 the available liquid amount of cooling medium 40 illustrates which in particular from the difference between the thawed amount and the decreased amount of the cooling medium 40 results. Under the quantity taken off is to understand a quantity, which from the tank 46 is removed. As already mentioned, shows 4 the aforementioned criterion for granting the release of the introduction of the cooling medium 40 , The criterion is characterized in particular by the fact that the release of the introduction of the cooling medium 40 based on the comparison of the expected demand for cooling medium 40 and the amount of cooling medium available by thawing 40 he follows. The cooling medium requirement becomes predictive, the available amount of liquid cooling medium 40 determined by model. In the in 4 The diagram shown is thus the amount of cooling medium 40 applied over time or over the travel time or distance traveled. The history 112 exemplifies the integral need for cooling medium 40 after the prediction. This is zero at t1, which means, for example, a point in time. Between t1 and t2, t3 and t4 and t5 and t6, the introduction of the cooling medium takes place 40 in a predefinable amount. At t7 the journey is over.

Der Verlauf 114 veranschaulicht die zur Verfügung stehende flüssige Menge des Kühlmediums 40 über der Zeit, welche sich insbesondere aus der Differenz aus aufgetauter Menge, die modellbasiert bestimmt wird, und abgenommener Menge, die dem Verlauf 112 entspricht, resultiert. So ist zu Fahrtbeginn eine Menge klein null in flüssiger Form verfügbar, die modellbasiert aus dem Ende der letzten Fahrt und den Umgebungsparametern 66 bestimmt wird. Diese Menge kann nach längerer Abstellzeit null sein. Die Menge an flüssigem Kühlmedium 40 würde ausgehend von klein null beispielhaft bis zum Zeitpunkt t1 zunehmen. Gemäß der Vorhersage ist der Bedarf an Kühlmedium 40 zwischen t1 und t2 größer als die aufgetaute Menge an Kühlmedium 40, so dass der Verlauf 114 ins Negative geht. Wäre bis zum Zeitpunkt t2 die Freigabe erteilt worden, müsste sie also kurz vor t2 wieder zurückgenommen werden. Um dies zu vermeiden, wird der Verlauf 114 bestimmt und die Freigabe erst dann erteilt, wenn keine negativen Werte für die Differenz für den weiteren Verlauf der Fahrt zu erwarten sind. Somit würde bei diesem Beispiel die Freigabe also nicht vor dem Zeitpunkt t2 erteilt und die Einspritzung des Kühlmediums folglich erst zum Zeitpunkt t3 aktiviert.The history 114 illustrates the available liquid amount of the cooling medium 40 over the time, which is in particular the difference of thawed quantity, which is determined model-based, and the quantity taken, the course 112 corresponds, results. Thus, at the start of the journey, a quantity of small zero in liquid form is available, the model based on the end of the last journey and the environmental parameters 66 is determined. This amount can be zero after a longer shutdown time. The amount of liquid cooling medium 40 would increase from small zero, for example, until time t1. According to the prediction is the need for cooling medium 40 between t1 and t2 greater than the thawed amount of cooling medium 40 so the course 114 goes into negative. If the release had been granted until time t2, it would have to be withdrawn shortly before t2. To avoid this, the course becomes 114 determined and granted the release only if no negative values for the difference for the rest of the journey are to be expected. Thus, in this example, therefore, the release would not be issued prior to the time t2 and the injection of the cooling medium therefore activated only at the time t3.

Das Verfahren ist somit ein Verfahren zur Erteilung der Freigabe des Einbringens, insbesondere Einspritzens des Kühlmediums 40 in die Verbrennungsluft, insbesondere mit dem Ziel, nach erteilter Freigabe dieses während des Betriebs nicht wieder zurücknehmen zu müssen. Dadurch lässt sich der frühestmögliche Zeitpunkt zum Einbringen des Kühlmediums 40 deutlich genauer bestimmen, als dies bei herkömmlichen Verfahren möglich ist. Ferner ergeben sich folgende Vorteile:

- kostengünstige Umsetzung
- geringe bis keine Schwankungen der verfügbaren Motorleistung beziehungsweise keine Begrenzung dieser aufgrund nicht zur Verfügung stehenden Kühlmedium
- Anbindung beziehungsweise Integration in bestehende Funktionsstruktur.

The method is thus a method for issuing the release of the introduction, in particular injection of the cooling medium 40 in the combustion air, in particular with the aim, after release granted this does not have to take back during operation again. This allows the earliest possible time for introducing the cooling medium 40 determine much more precisely than is possible with conventional methods. Furthermore, there are the following advantages:

- cost-effective implementation
- Low to no fluctuations in the available engine power or no limitation of this due to unavailable cooling medium
- Integration or integration into existing functional structure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212: Zylindergehäusecylinder housing
14a-d14a-d: Zylindercylinder
1616: Ansaugtraktintake system
1818: Abgastraktexhaust tract
2020: Abgasturboladerturbocharger
2222: Turbineturbine
2424: Verdichtercompressor
2626: Pfeilarrow
2828: Luftfilterair filter
3030: LadeluftkühlerIntercooler
3232: Ventilelementvalve element
3434: Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust treatment device
3636: Pfeilarrow
3838: Dosiereinrichtungmetering
4040: Kühlmediumcooling medium
4242: Injektorinjector
4444: Injektorinjector
4646: Tanktank
4848: Aufnahmeraumaccommodation space
5050: Leitungmanagement
5252: Leitungmanagement
5454: Pumpepump
5656: Verteilungselementdistribution element
5757: Verteilungselementdistribution element
5858: Temperiereinrichtungtempering
6060: Wärmetauscherheat exchangers
6161: Kreislaufcirculation
6262: Pfeilarrow
64 64: Pfeilarrow
6666: Umgebungsparameterenvironmental parameters
6868: Fahrzeugparametervehicle parameters
7070: Verarbeitungseinheitprocessing unit
7272: Lastprofilload profile
7474: Lastload
7676: Zeit- oder FahrstreckeTime or distance
7878: MotorkennfeldEngine map
8080: AbgastemperaturmodellExhaust gas temperature model
8282: Ausgangsgrößeoutput
8484: Kühlungsbedarfcooling requirements
8686: Blockblock
8888: Blockblock
9090: Blockblock
9292: Blockblock
9494: Blockblock
9696: Blockblock
9898: Blockblock
100100: Blockblock
102102: Blockblock
104104: Blockblock
106106: Blockblock
108108: Abszisseabscissa
110110: Ordinateordinate
112112: Verlaufcourse
114114: Verlaufcourse
KK: keine Freigabeno release

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014204509 A1 [0002, 0015]
WO 2016/055413 A1 [0003]
DE 102012207904 A1 [0014]

Claims

Method for operating a metering device (38) of an internal combustion engine (10) designed for driving a motor vehicle, which has at least one combustion chamber (14a-d), which can be supplied with a fuel for operating the internal combustion engine (10) and with combustion air, into which a cooling medium (40) for cooling the combustion air, which is different from the fuel and accommodated in a reservoir (46) of the metering device, can be introduced into the metering device (38), characterized by the steps of: - thawing at least a portion of frozen state in the reservoir (46) ) received cooling medium (40); - Predictive determination of an expected demand for to be introduced into the combustion air cooling medium (40); Determining a quantity of cooling medium (40) received in the reservoir (46) as a result of the thawing in the liquid state; - comparing the determined demand with the determined amount; and - operating the metering device (38) in dependence on the comparison.

Method according to Claim 1 , characterized in that the amount is calculated by means of a calculation model.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that a maximum, of the internal combustion engine (10) providable power is set in dependence on the comparison.

Method according to Claim 3 characterized in that the maximum deliverable power from the internal combustion engine (10) is reduced from a first value to a second value when the amount is less than the demand.