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DE102024002201A1 - Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle

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Publication number
DE102024002201A1
DE102024002201A1 DE102024002201.5A DE102024002201A DE102024002201A1 DE 102024002201 A1 DE102024002201 A1 DE 102024002201A1 DE 102024002201 A DE102024002201 A DE 102024002201A DE 102024002201 A1 DE102024002201 A1 DE 102024002201A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
internal combustion
combustion engine
carried out
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102024002201.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Dietmar Bertsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102024002201.5A priority Critical patent/DE102024002201A1/en
Priority to PCT/EP2025/068999 priority patent/WO2026008774A1/en
Publication of DE102024002201A1 publication Critical patent/DE102024002201A1/en
Granted legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens einen Brennraum (22), ein dem Brennraum (22) zugeordnetes Einbringelement (24), mittels welchem ein Kraftstoff in den Brennraum (22) einbringbar ist, und eine dem Brennraum (22) zugeordnete Vorkammerzündkerze (28) aufweist, welche eine über mehrere Öffnungen (32) fluidisch mit dem Brennraum (22) verbundene Vorkammer (30) aufweist, in die zumindest ein Teil eines den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum (22) über die Öffnungen (32) einleitbar ist, wobei in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements (24) genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird. The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, in which the internal combustion engine (10) has at least one combustion chamber (22), an injection element (24) associated with the combustion chamber (22) by means of which fuel can be injected into the combustion chamber (22), and a pre-chamber spark plug (28) associated with the combustion chamber (22), which has a pre-chamber (30) fluidically connected to the combustion chamber (22) via several openings (32), into which at least a portion of a fuel-air mixture comprising fuel and air can be introduced from the combustion chamber (22) via the openings (32), wherein in a first operating range of the internal combustion engine (10), which is operated in the first operating range with at least one first load and at least one first speed, exactly one injection process is carried out within each working cycle of the internal combustion engine (10), in which exactly a quantity of fuel is injected into the combustion chamber (22) by means of the injection element (24). the combustion chamber (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, 4 beziehungsweise 9.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of claims 1, 4 and 9 respectively.

Die DE 10 2020 007 477 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Des Weiteren ist der DE 10 2018 007 093 A1 eine Vorkammerzündkerze für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine als bekannt zu entnehmen, mit einer mehrere Öffnungen aufweisenden Vorkammer, welche mit dem Brennraum über die Öffnungen fluidisch verbindbar ist. Über die Öffnungen ist ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Brennraum in die Vorkammer einleitbar. Außerdem ist aus der DE 10 2019 126 964 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer fremdgezündeten Viertakt-Hubkolben-Brennkraftmaschine bekannt.The DE 10 2020 007 477 A1 discloses a method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle. Furthermore, the DE 10 2018 007 093 A1 A pre-chamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine is known to exist, comprising a pre-chamber with several openings which can be fluidically connected to the combustion chamber via these openings. A fuel-air mixture can be introduced from the combustion chamber into the pre-chamber via these openings. Furthermore, the DE 10 2019 126 964 A1 a method for operating a spark-ignited four-stroke reciprocating internal combustion engine is known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, such that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by a method with the features of claim 1, by a method with the features of claim 4, and by a method with the features of claim 9. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer einfach auch als Motor, Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine als ein Vier-Takt-Motor ausgebildet. Ganz vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine als ein Hubkolbenmotor, mithin als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass bei dem Verfahren das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Beispielsweise weist die Verbrennungskraftmaschine eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, über welche von der Verbrennungskraftmaschine Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind oder bei dem Verfahren bereitgestellt werden. Die Verbrennungskraftmaschine weist beispielsweise ein Motorgehäuse auf, wobei die Abtriebswelle um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse drehbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich bei dem Verfahren die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse dreht, insbesondere mit wenigstens einer Drehzahl, die auch als Drehzahl der Abtriebswelle oder auch Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet wird.A first aspect of the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, also referred to simply as a motor, internal combustion engine, or combustion power unit, of a motor vehicle, also referred to simply as a vehicle. Preferably, the motor vehicle is a motor car, in particular a passenger car. Preferably, the internal combustion engine is a four-stroke engine. Most preferably, the internal combustion engine is a reciprocating piston engine, i.e., a reciprocating piston machine. Preferably, the method provides that the motor vehicle is driven by means of the internal combustion engine. For example, the internal combustion engine has an output shaft, in particular a crankshaft, via which drive torques for driving the motor vehicle can be provided by the internal combustion engine, or are provided in the method. The internal combustion engine has, for example, an engine housing, wherein the output shaft is rotatable about an output shaft axis relative to the engine housing. In particular, it is provided that in the method the output shaft rotates around the output shaft axis relative to the engine housing, especially at a speed that is also referred to as the speed of the output shaft or the speed of the internal combustion engine.

Bei dem Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Brennraum auf. Der Brennraum ist beispielsweise teilweise durch einen Zylinder begrenzt, welcher das Motorgehäuse gebildet sein kann. Ferner ist der Brennraum teilweise durch einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder angeordneten Kolben begrenzt. Der Kolben ist beispielsweise über ein Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle verbunden, sodass in dem Zylinder ablaufende, relativ zu dem Motorgehäuse erfolgende, translatorische Bewegungen des Kolbens in eine relativ zu dem Motorgehäuse und um die Abtriebswellendrehachse erfolgende rotatorische Bewegung der Abtriebswelle umwandelbar sind. Insbesondere ist der Kolben in dem Zylinder zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) des Kolbens translatorisch bewegbar.In this process, the internal combustion engine has at least one combustion chamber. The combustion chamber is, for example, partially bounded by a cylinder, which may form the engine housing. Furthermore, the combustion chamber is partially bounded by a piston arranged within the cylinder so as to be translationally movable. The piston is, for example, articulated to the output shaft via a connecting rod, such that translational movements of the piston occurring within the cylinder, relative to the engine housing, can be converted into a rotational movement of the output shaft relative to the engine housing and about the output shaft's axis of rotation. In particular, the piston is translationally movable within the cylinder between a bottom dead center (BDC) and a top dead center (TDC) of the piston.

Ferner ist es denkbar, dass der Brennraum teilweise durch ein Brennraumdach begrenzt ist, wobei das Brennraumdach beispielsweise durch ein Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine gebildet ist. Vorzugsweise ist das Gehäuseelement separat von dem Motorgehäuse ausgebildet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem Motorgehäuse verbunden. Vorzugsweise ist das Gehäuseelement als ein Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet.Furthermore, it is conceivable that the combustion chamber is partially bounded by a combustion chamber roof, wherein the combustion chamber roof is formed, for example, by a housing element of the internal combustion engine. Preferably, the housing element is designed separately from the engine housing and is connected to the engine housing at least indirectly, and in particular directly. Preferably, the housing element is designed as a cylinder head of the internal combustion engine.

Bei dem Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine ein dem Brennraum zugeordnetes Einbringelement auf, welches auch als Einspritzelement bezeichnet wird oder als Einspritzelement ausgebildet sein kann. Insbesondere wird das Einbringelement auch als Injektor bezeichnet. Mittels des Einbringelements kann ein vorzugsweise flüssiger Kraftstoff in den Brennraum einbringbar werden, insbesondere derart, dass mittels des Einbringelements der Kraftstoff, insbesondere direkt, in den Brennraum einspritzbar ist.In this method, the internal combustion engine has an injection element associated with the combustion chamber, which is also referred to as an injection element or can be designed as an injection element. In particular, the injection element is also referred to as an injector. A preferably liquid fuel can be introduced into the combustion chamber by means of the injection element, in particular such that the fuel can be injected, especially directly, into the combustion chamber by means of the injection element.

Bei dem Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine außerdem eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine über mehrere Öffnungen der Vorkammerzündkerze fluidisch mit dem auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum verbundene Vorkammer aufweist. Insbesondere ist die Vorkammer über die Öffnungen fluidisch mit dem Brennraum verbunden und ansonsten fluidisch von dem Brennraum getrennt. Der Brennraum ist, insbesondere unter Umgehung der Vorkammer, mit dem Kraftstoff versorgbar, indem mittels des Einbringelements der Kraftstoff insbesondere unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einbringbar, insbesondere einspritzbar, ist. Dies bedeutet, dass der Kraftstoff auf seinem Weg von dem Einbringelement in den Brennraum nicht über die Vorkammer in den Brennraum strömt. Außerdem ist der Brennraum mit Luft versorgbar, insbesondere derart, dass die auch als Frischluft oder Verbrennungsluft bezeichnete Luft insbesondere unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum einleitbar ist. Dies bedeutet, dass die Luft auf ihrem Weg in den Brennraum nicht über die Vorkammer in den Brennraum strömt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass bei dem Verfahren der Brennraum mit dem Kraftstoff insbesondere unter Umgehung der Vorkammer versorgt wird, indem mittels des Einbringelements der Kraftstoff insbesondere unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird. Außerdem ist es beispielsweise vorgesehen, dass bei dem Verfahren der Brennraum mit der Luft versorgt wird, indem die Luft insbesondere unter Umgehung der Vorkammer in den Brennraum eingeleitet wird. Durch das Versorgen des Brennraums mit dem vorzugsweise flüssigen Kraftstoff und mit der Luft kann insbesondere innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine ein jeweiliges, einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet werden, welches die Luft, mit welcher der Brennraum versorgbar ist oder versorgt wird, und den Kraftstoff, mit welchem der Brennraum versorgbar ist oder versorgt ist, umfasst. Insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine ist oder wird in die Vorkammer zumindest ein Teil des den Kraftstoff und die Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum in die Öffnungen einleitbar oder eingeleitet. Vorzugsweise umfasst das jeweilige Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine genau zwei vollständige Umdrehungen der Abtriebswelle und somit beispielsweise genau 720 Grad Kurbelwinkel (°KW).In this process, the internal combustion engine also has a pre-chamber spark plug associated with the combustion chamber, which has a pre-chamber fluidically connected to the combustion chamber, also referred to as the main combustion chamber, via several openings in the pre-chamber spark plug. In particular, the pre-chamber is fluidically connected to the combustion chamber via these openings and otherwise fluidically separated from the combustion chamber. The combustion chamber can be supplied with fuel, particularly bypassing the pre-chamber, by means of the injection element, which introduces the fuel. The combustion chamber can be introduced into the combustion chamber, bypassing the pre-chamber, and in particular, can be injected. This means that the fuel does not flow into the combustion chamber via the pre-chamber on its way from the injection element. Furthermore, the combustion chamber can be supplied with air, in particular such that the air, also referred to as fresh air or combustion air, can be introduced into the combustion chamber, especially bypassing the pre-chamber. This means that the air does not flow into the combustion chamber via the pre-chamber on its way. In particular, it is provided that in the process the combustion chamber is supplied with fuel, especially bypassing the pre-chamber, by introducing the fuel into the combustion chamber, especially by injection, and most notably directly, using the injection element. Furthermore, it is provided, for example, that in the process the combustion chamber is supplied with air by introducing the air into the combustion chamber, especially bypassing the pre-chamber. By supplying the combustion chamber with the preferably liquid fuel and air, a fuel-air mixture, also simply referred to as a mixture, can be formed, particularly within each operating cycle of the internal combustion engine. This mixture comprises the air with which the combustion chamber can be supplied or is supplied, and the fuel with which the combustion chamber can be supplied or is supplied. In particular, within each operating cycle of the internal combustion engine, at least a portion of the fuel-air mixture comprising the fuel and air can be introduced or is introduced from the combustion chamber into the openings of the pre-chamber. Preferably, each operating cycle of the internal combustion engine comprises exactly two complete revolutions of the output shaft and thus, for example, exactly 720 degrees of crankshaft angle (°CA).

Beispielsweise ist die Vorkammerzündkerze dazu ausgebildet, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in der Vorkammer wenigstens oder genau einen Zündfunken zu erzeugen. Mittels des Zündfunkens kann in der Vorkammer das in die Vorkammer über die Öffnungen eingeströmte Gemisch, das heißt der zuvor genannte Teil des Gemisches gezündet werden. Daraus resultieren sogenannte brennende Fackeln, die die Öffnungen durchströmen und über die Öffnungen in den Brennraum einströmen, wodurch das übrige, in den Brennraum verbliebene Gemisch gezündet und in der Folge verbrannt wird. Hierdurch dehnt sich das Gemisch aus, wodurch beispielsweise die zuvor genannten Kolben und über das Pleuel die Abtriebswelle angetrieben werden, wodurch die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse gedreht wird und die Verbrennungskraftmaschine das jeweilige Abtriebsdrehmoment bereitstellt oder bereitstellen kann. Zum Erzeugen des Zündfunkens weist die Vorkammerzündkerze beispielsweise wenigstens oder genau zwei Elektroden auf, nämlich eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Die erste Elektrode ist beispielsweise eine sogenannte Mittelelektrode. Die zweite Elektrode ist beispielsweise eine sogenannte Masseelektrode. Mittels der Elektroden kann der Zündfunke insbesondere in einem in der Vorkammer angeordneten Zündbereich und dabei insbesondere über eine sogenannte Zündstrecke erzeugt werden, wodurch in der Vorkammer das in die Vorkammer eingeströmte Gemisch gezündet werden kann.For example, the pre-chamber spark plug is designed to generate at least one spark, or exactly one, within the pre-chamber, particularly during the respective combustion cycle. This spark ignites the mixture flowing into the pre-chamber through its openings—that is, the aforementioned portion of the mixture. This results in so-called "burning torches" that flow through the openings and into the combustion chamber, igniting the remaining mixture in the combustion chamber, which is then combusted. This causes the mixture to expand, driving, for example, the pistons and, via the connecting rod, the output shaft. This rotation of the output shaft is then relative to the engine block, and the internal combustion engine provides, or can provide, the respective output torque. To generate the spark, the pre-chamber spark plug has, for example, at least two electrodes: a first electrode and a second electrode. The first electrode is, for example, a so-called center electrode. The second electrode is, for example, a so-called ground electrode. The electrodes enable the ignition spark to be generated, particularly in an ignition zone located in the pre-chamber, and specifically via a so-called ignition gap, thereby igniting the mixture flowing into the pre-chamber.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine, die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird. Unter der wenigstens einen ersten Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine ist wenigstens eine erste Drehzahl der Abtriebswelle zu verstehen, die sich in dem ersten Betriebsbereich mit der wenigstens einen ersten Drehzahl um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse dreht. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist somit die wenigstens eine erste Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und somit der Abtriebswelle wenigstens ein erster Wert der zuvor genannten Drehzahl, mit der sich die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse in dem ersten Betriebsbereich relativ zu dem Motorgehäuse dreht.In order to achieve a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, the invention provides that, in a first operating range of the internal combustion engine, which is operated in this range with at least one first load and at least one first rotational speed, exactly one injection process is carried out within each operating cycle of the internal combustion engine. In this process, exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element, in particular by injection, and most especially by direct injection. The at least one first rotational speed of the internal combustion engine refers to at least one first rotational speed of the output shaft, which rotates at this at least one first speed about the output shaft axis of rotation relative to the engine housing in the first operating range. In other words, the at least one first rotational speed of the internal combustion engine, and thus of the output shaft, is at least one first value of the aforementioned rotational speed at which the output shaft rotates about the output shaft axis of rotation relative to the engine housing in the first operating range.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine, welche in dem zweiten Betriebsbereich mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu wenigstens einer ersten Drehzahl können ohne Weiteres auch auf die wenigstens eine zweite Drehzahl übertragen und umgekehrt. Dies bedeutet, dass unter der wenigstens einen zweiten Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine zweite Drehzahl der Abtriebswelle zu verstehen ist, die sich mit der wenigstens einen zweiten Drehzahl in dem zweiten Betriebsbereich um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse dreht. Somit ist die wenigstens eine zweite Drehzahl wenigstens ein zweiter Wert der zuvor genannten Drehzahl, mit der sich die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse in dem zweiten Betriebsbereich relativ zu dem Motorgehäuse dreht. Da beispielsweise die zweite Drehzahl größer als die erste Drehzahl ist, ist beispielsweise der zweite Wert größer als der erste Wert. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt dreht sich beispielsweise in dem zweiten Betriebsbereich die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse schneller als in dem ersten Betriebsbereich.Furthermore, according to the invention, in a second operating range of the internal combustion engine, which in this second operating range is operated with at least one higher load and/or a higher second speed than the first, exactly one injection process is carried out within each operating cycle of the internal combustion engine, in which exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element, in particular injected and, most especially, directly injected. The preceding and following descriptions relating to at least one first speed can readily be applied to at least one second speed. and vice versa. This means that the "at least one second speed" of the internal combustion engine refers to at least one second speed of the output shaft, which rotates around its axis of rotation relative to the engine housing at that second speed in the second operating range. Thus, the "at least one second speed" is at least one second value of the previously mentioned speed at which the output shaft rotates around its axis of rotation relative to the engine housing in the second operating range. Since, for example, the second speed is greater than the first speed, the second value is also greater than the first value. In other words, for example, in the second operating range, the output shaft rotates around its axis of rotation relative to the engine housing faster than in the first operating range.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches der Vorkammerzündkerze der jeweilige Einbringvorgang in dem zweiten Betriebsbereich später als in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass die jeweilige Menge in dem zweiten Betriebsbereich später als in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird, wobei durch diese gegenüber dem ersten Betriebsbereich spätere Einbringung der Menge und somit des Kraftstoffes in den Brennraum zumindest der Teilbereich der Vorkammerzündkerze vorteilhaft gekühlt werden kann. Dadurch können übermäßige Temperaturen der Vorkammerzündkerze vermieden werden, sodass, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ein vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden kann.Furthermore, according to the invention, the injection process is carried out later in the second operating range than in the first operating range within the respective combustion cycle to cool at least a portion of the pre-chamber spark plug. This means that the respective quantity is introduced, in particular injected, and especially directly injected, into the combustion chamber later in the second operating range than in the first operating range within the respective combustion cycle. This later introduction of the quantity, and thus of the fuel, into the combustion chamber compared to the first operating range allows at least the portion of the pre-chamber spark plug to be cooled advantageously. This prevents excessive temperatures of the pre-chamber spark plug, thus ensuring, as will be explained in more detail below, efficient operation of the internal combustion engine.

Vorzugsweise ist der jeweilige Einbringvorgang ein jeweiliger Einspritzvorgang, welcher auch als Einspritzung, Kraftstoffeinspritzung oder Kraftstoffeinspritzvorgang bezeichnet. Ganz vorzugsweise ist der jeweilige Einbringvorgang eine Kraftstoffdirekteinspritzung, welche auch als Direkteinspritzung, Direkteinspritzvorgang oder Kraftstoffdirekteinspritzvorgang bezeichnet wird. Bei der jeweiligen Direkteinspritzung wird der jeweilige Kraftstoff mittels des Einbringelements direkt in den Brennraum eingespritzt. Der jeweilige Betriebsbereich wird auch als jeweiliger Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet.Preferably, the respective injection process is an injection process, also referred to as injection, fuel injection, or fuel injection process. Most preferably, the respective injection process is direct fuel injection, also referred to as direct injection, direct injection process, or direct fuel injection process. In direct injection, the fuel is injected directly into the combustion chamber by means of the injection element. The respective operating range is also referred to as the respective operating state of the internal combustion engine.

Bei dem genannten Teilbereich der Vorkammerzündkerze kann es sich um einen Elektrodenbereich der Vorkammerzündkerze handeln, wobei beispielsweise in dem Elektrodenbereich zumindest eine der Elektroden zumindest teilweise angeordnet ist. Es wurde gefunden, dass sich während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine der Elektrodenbereich sehr stark erhitzen kann, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind. Außerdem wurde gefunden, dass eine Temperatur des Elektrodenbereichs abhängig von der Last und der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine ist. Die Temperatur des Elektrodenbereichs steigt dabei im höherer Last und höherer Drehzahl. Es wurde gefunden, dass es bei einer hohen Last und eine hohen Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine oder bei einer hohen Last und einer niedrigen Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine zu sehr hohen Temperaturen in dem Elektrodenbereich, insbesondere der Mittelelektrode, einem die Mittelelektrode umgebenden Isolator, einem sogenannten Atmungsraum um den Isolator herum sowie einer Massenelektrode und/oder in einem Bereich um die Massenelektrode und/oder in einem Bereich einer Kappe der Vorkammerzündkerze kommen kann, sodass hier heiße Zonen entstehen können, die auch als Hotspots bezeichnet werden. Beispielsweise sind die Öffnungen in der genannten Kappe ausgebildet, wobei beispielsweise die Kappe die Vorkammer zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, begrenzt, insbesondere direkt begrenzt. Insbesondere ist die jeweilige Öffnung als eine jeweilige Durchgangsöffnung ausgebildet. An einem solchen Hotspot kann sich das in einer Umgebung des jeweiligen Hotspots befindende Gemisch insbesondere ohne Einwirkung des Zündfunkens von selbst entzünden, was auch als Vorentflammung bezeichnet wird. Eine solche Vorentflammung kann zu übermäßigen Belastungen oder gar zu Schäden der Verbrennungskraftmaschine führen, sodass es wünschenswert ist, derartige Vorentflammungen zu vermeiden. Dies ist nun durch die Erfindung auf einfache Weise möglich, da die Erfindung ohnehin vorhandene Bauteile und Vorgänge nutzt, um zumindest den Teilbereich der Vorkammerzündkerze zu kühlen und somit eine Entstehung von Hotspots und somit unerwünschte Vorentflammungen zu vermeiden. Hierfür wird in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich der Einbringvorgang innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels später durchgeführt, sodass in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die auch als Kraftstoffmenge bezeichnete Menge später in dem Brennraum eingebracht wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der jeweilige Einbringvorgang zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt. Somit beginnt in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der jeweilige Einbringvorgang später, das heißt zu einem späteren Zeitpunkt, und ganz vorzugsweise endet beispielsweise in dem zweiten Betriebszustand gegenüber dem ersten Betriebszustand innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der jeweilige Einbringvorgang später.The aforementioned section of the pre-chamber spark plug can refer to an electrode area, where, for example, at least one of the electrodes is at least partially located. It has been found that during operation of the internal combustion engine, the electrode area can heat up considerably if no appropriate countermeasures are taken. Furthermore, it has been found that the temperature of the electrode area depends on the load and speed of the internal combustion engine. The temperature of the electrode area increases with higher load and higher speed. It has been found that under high load and high speed of the internal combustion engine, or under high load and low speed of the internal combustion engine, very high temperatures can occur in the electrode area, particularly at the center electrode, in the insulator surrounding the center electrode, in the so-called breathing space around the insulator, and at the ground electrode and/or in the area around the ground electrode and/or in a section of the cap of the pre-chamber spark plug, so that hot zones, also known as hotspots, can develop. For example, the openings in the aforementioned cap are designed such that the cap at least partially, and in particular at least predominantly and thus at least to more than half or even completely, limits the pre-chamber, and in particular directly limits it. In particular, each opening is designed as a through-hole. At such a hotspot, the mixture in the vicinity of the respective hotspot can ignite spontaneously, especially without the influence of the ignition spark, which is also referred to as pre-ignition. Such pre-ignition can lead to excessive stress or even damage to the internal combustion engine, so it is desirable to avoid such pre-ignition. This is now easily possible with the invention, since the invention utilizes existing components and processes to cool at least the portion of the pre-chamber spark plug and thus prevent the formation of hotspots and therefore undesirable pre-ignition. For this purpose, in the second operating range, the injection process is carried out later within the respective operating cycle compared to the first operating range, so that in the second operating range, the quantity of fuel, also referred to as the amount of fuel, is introduced into the combustion chamber later than in the first operating range within the respective operating cycle. In other words, in the second operating range, the injection process is carried out at a later time within the respective operating cycle compared to the first operating range. Thus, in the second operating range, the injection process begins later than in the first operating range within the respective operating cycle, that is, at a later time, and most preferably ends, for example, In the second operating state, compared to the first operating state within the respective work cycle, the respective insertion process occurs later.

Vorzugsweise wird in dem zweiten Betriebszustand gegenüber dem ersten Betriebszustand innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Einbringvorgang kurz vor dem oberen Zündtotpunkt (ZOT) des Kolbens durchgeführt, sodass beispielsweise in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der jeweilige Einbringvorgang kurz vor dem obere Zündtotpunkt des Kolbens beginnt. Die jeweilige Menge des Kraftstoffes wird auch als jeweilige Kraftstoffmenge, Masse oder Kraftstoffmasse bezeichnet, oder die jeweilige Menge des Kraftstoffes ist eine jeweilige, auch als Masse bezeichnete Kraftstoffmasse des Kraftstoffes. Es wurde gefunden, dass durch die späte beziehungsweise gegenüber dem ersten Betriebsbereich spätere Durchführung des Einbringvorgangs eine wirksame Kühlung des kritischen Teilbereiches, insbesondere Elektrodenbereichs, der Vorkammerzündkerze erreicht werden kann, sodass übermäßig heiße Stellen und somit unerwünschte Vorentflammungen und daraus resultierende übermäßige Belastungen und Schädigungen der Verbrennungskraftmaschine wirksam vermieden werden können. Da in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine der jeweilige, genau eine Einbringvorgang als einziger Einbringvorgang durchgeführt wird, wird in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die gesamte Kraftstoffmasse später in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wodurch der Teilbereich, insbesondere der Elektrodenbereich, der Vorkammerzündkerze vorteilhaft gekühlt werden kann. Die Erfindung ermöglicht es dabei, zumindest den Teilbereich der Vorkammerzündkerze ohne spezielle, separate und gesonderte Kühlmaßnahmen zu kühlen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisiert werden kann. Durch die Erfindung können übermäßige Belastungen und Schäden der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden. Außerdem können durch die Erfindung lastrelevante und somit von sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Personen wie beispielsweise der Fahrerin oder dem Fahrer spürbare Eingriffe zum Vermeiden von Vorentflammungen vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden kann.Preferably, in the second operating state, compared to the first operating state, the injection process is carried out shortly before the piston's top dead center (TDC) within the respective operating cycle. This means that, for example, in the second operating range, the injection process begins shortly before the piston's top dead center within the respective operating cycle. The respective quantity of fuel is also referred to as the respective fuel quantity, mass, or fuel mass. It has been found that by performing the injection process later, compared to the first operating range, effective cooling of the critical area, particularly the electrode area, of the pre-chamber spark plug can be achieved. This effectively prevents excessively hot spots and thus undesirable pre-ignitions, resulting in excessive stress and damage to the internal combustion engine. Since, in the second operating range within each combustion cycle of the internal combustion engine, only one injection process is performed, the entire fuel mass is introduced into the combustion chamber later in this range compared to the first operating range within each combustion cycle. This injection, and especially direct injection, allows for advantageous cooling of the pre-chamber spark plug, particularly the electrode area. The invention makes it possible to cool at least this portion of the pre-chamber spark plug without special, separate cooling measures, thus enabling particularly advantageous operation of the internal combustion engine in a space-saving, weight-efficient, and cost-effective manner. The invention prevents excessive stress and damage to the internal combustion engine. Furthermore, it eliminates the need for load-related interventions, which would be noticeable to occupants of the vehicle, such as the driver, to prevent pre-ignition, thereby ensuring particularly advantageous operation of the internal combustion engine.

Erkennbar ist, dass die Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl und ihrer Last wahlweise in dem ersten Betriebsbereich oder in dem zweiten Betriebsbereich betrieben wird. Überschreitet die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, das heißt der Abtriebswelle einen beispielsweise vorgebbaren oder vorgegebenen Schwellenwert und/oder überschreitet die Last der Verbrennungskraftmaschine einen beispielsweise vorgegebenen oder vorgebbaren Grenzwert, so wird die Verbrennungskraftmaschine in dem zweiten Betriebsbereich betrieben. Ist die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine kleiner oder gleich dem Schwellenwert und ist die Last der Verbrennungskraftmaschine kleiner oder gleich dem Grenzwert, so wird die Verbrennungskraftmaschine in dem ersten Betriebsbereich betrieben. Wird die Verbrennungskraftmaschine somit in dem zweiten Betriebsbereich betrieben, so ist die Drehzahl und/oder die Last der Verbrennungskraftmaschine größer als in dem ersten Betriebsbereich, und in dem zweiten Betriebsbereich wird der jeweilige Einbringvorgang innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels später als in dem ersten Betriebsbereich durchgeführt. Die Erfindung sieht somit ein kennfeldabhängiges Betreiben, insbesondere ein kennfeldabhängiges Steuern oder ein kennfeldabhängiges Regeln, der Verbrennungskraftmaschine vor, da die Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl und ihrer Last und somit in Abhängigkeit von ihrem Kennfeld wahlweise in dem ersten Betriebsbereich oder in dem zweiten Betriebsbereich betrieben wird.It is evident that the internal combustion engine operates selectively in either the first or the second operating range, depending on its speed and load. If the speed of the internal combustion engine, i.e., the output shaft, exceeds a predefined threshold value and/or the load exceeds a predefined limit value, the engine operates in the second operating range. If the speed of the internal combustion engine is less than or equal to the threshold value and the load is less than or equal to the limit value, the engine operates in the first operating range. Therefore, when the internal combustion engine is operated in the second operating range, the speed and/or load is greater than in the first operating range, and the respective engagement process within the respective work cycle is performed later in the second operating range than in the first operating range. The invention thus provides for map-dependent operation, in particular map-dependent control or map-dependent regulation, of the internal combustion engine, since the internal combustion engine is operated selectively in the first operating range or in the second operating range depending on its speed and its load and thus depending on its map.

Es wurde gefunden, dass durch das spätere Durchführen des Einbringvorgangs der mittels des Einbringvorgangs in dem Brennraum eingebrachte, insbesondere eingespritzte und ganz insbesondere direkt eingespritzte, Kraftstoff, mithin die durch den späteren Einbringvorgang in den Brennraum eingebrachte Menge des Kraftstoffes vorteilhaft über die Öffnungen in die Vorkammer einströmen und dort zumindest den Teilbereich der Vorkammerzündkerze vorteilhaft kühlen kann. Insbesondere handelt es sich bei dem Teilbereich um einen Bereich, in welchem die erste Elektrode und/oder zweite Elektrode jeweils zumindest teilweise angeordnet sind. Somit kann durch den späteren Einbringvorgang zumindest ein jeweiliger Bereich der Elektroden und/oder ein Bereich um die Elektroden herum vorteilhaft gekühlt werden. Insbesondere ist somit der Teilbereich in der Vorkammer angeordnet. Es wurde gefunden, dass es sich bei der durch die Erfindung bewirkbaren, auch als Abkühlung bezeichneten Kühlung der Vorkammerzündkerze, zumindest des Teilbereiches der Vorkammerzündkerze um eine punktuelle und zeitlich begrenzte Abkühlung handelt, welche dafür sorgen kann, dass eine für eine Selbstzündung beziehungsweise Vorentflammung erforderliche Temperatur in einem kritischen Bereich nicht erreicht wird, sodass eine Entstehung von unerwünschten Hotspots und somit motorschädliche Vorentflammungen verhindert werden können.It was found that by performing the insertion process later, the fuel introduced into the combustion chamber by means of the insertion process, particularly the injected and especially the directly injected fuel, and thus the quantity of fuel introduced into the combustion chamber by the later insertion process, can advantageously flow through the openings into the pre-chamber and there advantageously cool at least the portion of the pre-chamber spark plug. In particular, this portion is a region in which the first electrode and/or the second electrode are each at least partially located. Thus, by the later insertion process, at least a respective region of the electrodes and/or a region around the electrodes can be advantageously cooled. In particular, this portion is located in the pre-chamber. It was found that the cooling of the pre-chamber spark plug, or at least of the part of the pre-chamber spark plug, which can be effected by the invention and is also referred to as cooling, is a localized and time-limited cooling, which can ensure that a temperature required for self-ignition or pre-ignition is not reached in a critical area, so that the formation of undesirable hotspots and thus engine-damaging pre-ignitions can be prevented.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass sich die Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird, von der Menge unterscheidet, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird. Dadurch kann zumindest der Teilbereich der Vorkammerzündkerze vorteilhaft gekühlt werden. Außerdem können von sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Personen spürbare Eingriffe in den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden, sodass eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit und somit ein vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden können.To achieve particularly advantageous operation of the internal combustion engine, one embodiment of the first aspect of the invention provides that the quantity introduced into the combustion chamber in the second operating range during the respective injection process within the respective working cycle differs from the quantity introduced into the combustion chamber in the first operating range during the respective injection process within the respective working cycle. This allows at least the portion of the pre-chamber spark plug to be cooled advantageously. Furthermore, it prevents any noticeable interference with the operation of the internal combustion engine by persons inside the vehicle, thus enabling particularly advantageous drivability and therefore advantageous operation of the internal combustion engine.

Um zumindest den Teilbereich der Vorkammerzündkerze effektiv und effizient kühlen und dabei einen vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung des ersten Aspekts vorgesehen, dass die Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt wird, größer oder aber kleiner als die Menge ist, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird.In order to effectively and efficiently cool at least the pre-chamber spark plug section and thereby achieve advantageous operation of the internal combustion engine, a further embodiment of the first aspect provides that the quantity introduced, in particular injected, and especially directly injected, into the combustion chamber in the second operating range during the respective injection process carried out within the respective working cycle is greater or less than the quantity introduced, in particular injected, and especially directly injected, into the combustion chamber in the first operating range during the respective injection process carried out within the respective working cycle.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs, dessen Innenraum beispielsweise durch einen insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau gebildet ist. Bei dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Brennraum, ein dem Brennraum zugeordnetes Einbringelement, mittels welchem ein insbesondere flüssiger Kraftstoff in den Brennraum einbringbar, insbesondere einspritzbar und ganz insbesondere direkt einspritzbar, ist, und eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine über mehrere Öffnungen fluidisch mit dem Brennraum verbundene und beispielsweise ansonsten fluidisch von dem Brennraum getrennte Vorkammer aufweist. In die Vorkammer ist zumindest ein Teil eines den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum über die Öffnungen einleitbar. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, also referred to simply as a vehicle, the interior of which is formed, for example, by a structure designed, in particular, as a self-supporting body. In the method according to the second aspect of the invention, the internal combustion engine has at least one combustion chamber, an injection element associated with the combustion chamber by means of which a fuel, in particular liquid, can be introduced into the combustion chamber, in particular injected, and most especially directly injected, and a pre-chamber spark plug associated with the combustion chamber, which has a pre-chamber fluidically connected to the combustion chamber via several openings and, for example, otherwise fluidically separated from the combustion chamber. At least a portion of a fuel-air mixture comprising fuel and air can be introduced into the pre-chamber from the combustion chamber via the openings. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine, die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht wird. Des Weiteren ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches der Vorkammerzündkerze in einem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine, die in dem zweiten Betriebsbereich mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit wenigstens einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine wenigstens oder genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete Einbringvorgänge durchgeführt, nämlich ein erster Einbringvorgang und ein zweiter Einbringvorgang, durchgeführt werden, in welchen mittels des Einbringelements jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird. Die Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich in dem ersten Einbringvorgang innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in den Brennraum eingebracht wird, wird auch als erste Menge bezeichnet, und die Menge, in dem zweiten Betriebsbereich in dem zweiten Einbringvorgang innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in den Brennraum eingebracht wird, wird auch als zweite Menge bezeichnet. Die erste Menge wird auch als erste Teilmenge, erste Masse oder erste Kraftstoffmasse bezeichnet, und die zweite Menge wird auch als zweite Teilmenge, zweite Masse oder zweite Kraftstoffmasse bezeichnet. Bei dem jeweiligen, in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten ersten Einbringvorgang muss es sich nicht notwendigerweise um den zuerst durchgeführten, das heißt allerersten Einbringvorgang handeln, sodass es grundsätzlich denkbar wäre, dass in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels zeitlich vor dem ersten Einbringvorgang wenigstens oder genau ein weiterer Einbringvorgang durchgeführt wird. Jedoch ist es vorzugsweise vorgesehen, dass es sich bei dem jeweiligen, in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten ersten Einbringvorgang um den innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels zuerst durchgeführt und somit allerersten Einbringvorgang handelt, sodass es vorzugsweise vorgesehen ist, dass in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels zeitlich vor dem ersten Einbringvorgang kein anderer, weiterer Einbringvorgang durchgeführt wird, in dem mittels des Einbringelements Kraftstoff in den Brennraum eingebracht wird.In order to achieve a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, the second aspect of the invention provides that in a first operating range of the internal combustion engine, which is operated in the first operating range with at least one first load and at least one first speed, exactly one injection process is carried out within each working cycle of the internal combustion engine, in which exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element. Furthermore, the second aspect of the invention provides that, for cooling at least a portion of the pre-chamber spark plug in a second operating range of the internal combustion engine, which in this second operating range is operated with at least one higher load and/or at least one higher rotational speed than the first, at least or exactly two successive and temporally spaced injection processes are carried out within each operating cycle of the internal combustion engine, namely a first injection process and a second injection process, in which exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element, in particular injected and, more specifically, directly injected. The quantity introduced into the combustion chamber in the first injection process within the respective operating cycle in the second operating range is also referred to as the first quantity, and the quantity introduced into the combustion chamber in the second injection process within the respective operating cycle in the second operating range is also referred to as the second quantity. The first quantity is also referred to as the first subset, first mass, or first fuel mass, and the second quantity is also referred to as the second subset, second mass, or second fuel mass. The first injection operation performed in the second operating range within the respective work cycle need not necessarily be the very first injection operation performed. Therefore, it would be conceivable that at least one further injection operation could be performed in the second operating range within the respective work cycle prior to the first injection operation. However, it is preferably intended that the first injection operation performed in the second operating range within the respective work cycle be... The process is the first injection process carried out within the respective work cycle, and thus the very first injection process, so that it is preferably provided that in the second operating range within the respective work cycle no other, further injection process is carried out before the first injection process, in which fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element.

Grundsätzlich ist es im Rahmen der vorliegenden Offenbarung vorgesehen, dass auch als Ordnungszahlwörter bezeichnete Ordinalia wie beispielsweise „erster“, „erste“, „erstes“, „zweiter“, „zweite“, „zweites“ etc. zunächst nur verwendet werden, um auf Begriffe, auf die sich die Ordinalia beziehen, eindeutig referenzieren zu können, wobei diese Ordinalia nicht notwendigerweise eine zeitliche oder anderweitige Reihenfolge oder eine Anzahl der Begriffe angeben, es sei denn, dies ist explizit beschrieben.In principle, it is provided within the framework of the present disclosure that ordinals also referred to as ordinal numbers, such as "first", "first", "first", "second", "second", "second", etc., are initially only used to be able to clearly refer to terms to which the ordinals refer, whereby these ordinals do not necessarily indicate a temporal or other order or a number of terms, unless this is explicitly described.

Auch bei dem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein drehzahl- und lastabhängiger Betrieb der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, da die Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und in Abhängigkeit von der Last der Verbrennungskraftmaschine wahlweise in dem ersten Betriebsbereich oder in dem zweiten Betriebsbereich betrieben wird, wie es bereits zu dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurde. Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung wird, insbesondere dann, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine den Schwellenwert und/oder die Last der Verbrennungskraftmaschine einen Grenzwert überschreitet, die Verbrennungskraftmaschine in dem zweiten Betriebsbereich betrieben, mithin von dem ersten Betriebsbereich in den zweiten Betriebsbereich umgeschaltet. Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung ist durch Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich eine Aufteilung einer auch als Kraftstoffmasse bezeichneten oder als Kraftstoffmasse ausgebildeten Kraftstoffmenge vorgesehen. Dies bedeutet Folgendes: Da in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt und somit genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht wird, wird in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels genau eine auch als Gesamtmasse bezeichnete oder als Gesamtmasse ausgebildete Gesamtmenge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht. Da in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels wenigstens oder genau zwei Einbringvorgänge durchgeführt werden, durch die eine jeweilige, auch als Masse bezeichnete oder als Masse ausgebildete Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht wird, werden in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die wenigstens oder genau zwei Mengen des Kraftstoffes, nämlich eine erste Menge und eine zweite Menge in den Brennraum eingebracht. Die zuvor genannte Gesamtmenge wird auch als erste Gesamtmenge bezeichnet. Die erste Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem ersten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird, und die zweite Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem zweiten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird, ergeben in Summe eine zweite Gesamtmenge, welche eine zweite Gesamtmasse des Kraftstoffes ist oder auch als zweite Gesamtmasse des Kraftstoffes bezeichnet wird. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die zweite Gesamtmenge größer oder kleiner als die erste Gesamtmenge ist. Vorzugsweise ist es jedoch vorgesehen, dass die zweite Gesamtmenge der ersten Gesamtmenge entspricht und umgekehrt, sodass vorzugsweise die Gesamtmengen gleich sind. Die erste Menge und die zweite Menge werden zeitlich nacheinander und zeitlich voneinander beabstandet in den Brennraum eingebracht. Dies bedeutet, dass der erste Einbringvorgang endet, bevor der zweite Einbringvorgang beginnt. Die erste Menge wird auch als erste Teilmenge bezeichnet, die auch als erste Teilmasse bezeichnet wird oder als eine erste Teilmasse des Kraftstoffes. Die zweite Menge wird auch als zweite Teilmenge bezeichnet, welche eine zweite Teilmasse des Kraftstoffes ist oder auch als zweite Teilmasse des Kraftstoffes bezeichnet wird. Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung erfolgt somit eine Aufteilung der ersten Gesamtmenge auf die wenigstens oder genau zwei Teilmengen. Hierdurch kann eine vorteilhafte, auch als Abkühlung bezeichnete Kühlung zumindest des Teilbereiches der Vorkammerzündkerze realisiert werden, sodass eine Entstehung von unerwünschten heißen Zonen und somit unerwünschte Vorentflammungen oder daraus resultierende übermäßige Belastungen der Verbrennungskraftmaschine und Schäden der Verbrennungskraftmaschine vorteilhaft vermieden werden können.The second aspect of the invention also provides for speed- and load-dependent operation of the internal combustion engine, since the engine is selectively operated in either the first or the second operating range, depending on its speed and load, as already described in relation to the first aspect of the invention. In the second aspect of the invention, particularly when the engine speed exceeds a threshold value and/or the engine load exceeds a limit value, the engine is operated in the second operating range, thus switching from the first to the second operating range. In the second aspect of the invention, operating the engine in the second operating range, compared to the first operating range, provides for a distribution of a fuel quantity, also referred to as fuel mass or configured as fuel mass. This means the following: Since in the first operating range, within each working cycle of the internal combustion engine, exactly one injection process is carried out, and thus exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber, exactly one total quantity of fuel, also referred to as or represented as a total mass, is introduced into the combustion chamber in the first operating range within each working cycle. Since in the second operating range, within each working cycle, at least or exactly two injection processes are carried out, by which a respective quantity of fuel, also referred to or represented as a mass, is introduced into the combustion chamber, at least or exactly two quantities of fuel, namely a first quantity and a second quantity, are introduced into the combustion chamber in the second operating range within each working cycle. The aforementioned total quantity is also referred to as the first total quantity. The first quantity introduced into the combustion chamber during the first injection process in the second operating range within the respective operating cycle, and the second quantity introduced into the combustion chamber during the second injection process in the second operating range within the respective operating cycle, together constitute a second total quantity, which is a second total mass of fuel or is also referred to as the second total mass of fuel. In principle, it would be conceivable for the second total quantity to be larger or smaller than the first total quantity. Preferably, however, the second total quantity corresponds to the first total quantity and vice versa, so that the total quantities are preferably equal. The first and second quantities are introduced into the combustion chamber sequentially and with a time interval between them. This means that the first injection process ends before the second injection process begins. The first quantity is also referred to as the first partial quantity, which is also referred to as the first partial mass, or as a first partial mass of fuel. The second quantity is also referred to as the second partial quantity, which is a second partial mass of fuel or is also referred to as a second partial mass of fuel. The second aspect of the invention involves dividing the total quantity into at least two sub-quantities. This allows for advantageous cooling, also referred to as cooling, of at least the portion of the pre-chamber spark plug, thus advantageously preventing the formation of undesirable hot zones and, consequently, undesirable pre-ignitions or resulting excessive loads on the internal combustion engine and damage to the internal combustion engine.

Um zumindest den Teilbereich der Vorkammerzündkerze effektiv und effizient kühlen zu können, ist es bei einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung vorgesehen, sich eine Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum eingebracht werden, das heißt eine Summe der ersten Menge und der zweiten Menge, von der Menge unterscheidet, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich die zweite Gesamtmenge von der ersten Gesamtmenge unterscheidet.In order to effectively and efficiently cool at least the portion of the pre-chamber spark plug, one embodiment of the second aspect of the invention provides that the sum of the quantities introduced into the combustion chamber in the second operating range during the respective injection processes carried out within the respective operating cycle—that is, the sum of the first quantity and the second quantity—differs from the quantity introduced into the combustion chamber in the first operating range during the respective injection process carried out within the respective operating cycle. Thus, it is preferably provided that the second The total quantity differs from the first total quantity.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum eingebracht werden, größer oder kleiner als die Menge ist, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird. Somit ist es beispielsweise vorgesehen, dass die zweite Menge größer oder aber kleiner als die erste Gesamtmenge ist. Dadurch kann zumindest der Teilbereich der Vorkammerzündkerze vorteilhaft gekühlt werden, sodass unerwünschte Effekte wie beispielsweise Vorentflammungen, übermäßige Belastungen und Schäden der Verbrennungskraftmaschine vorteilhaft vermieden werden können. Dadurch kann ein vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dargestellt werden.It has proven particularly advantageous if the sum of the quantities introduced into the combustion chamber during the respective injection processes within the second operating range, within each working cycle, is greater or less than the quantity introduced into the combustion chamber during the respective injection process within the first operating range. Thus, for example, the second quantity is designed to be greater or less than the total quantity of the first. This allows at least the pre-chamber spark plug to be cooled effectively, thereby avoiding undesirable effects such as pre-ignition, excessive stress, and damage to the internal combustion engine. This results in more efficient operation of the internal combustion engine.

Der zuvor genannte, erste Einbringvorgang, der in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführt wird, wird in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels zeitlich vor dem zuvor genannten, zweiten Einbringvorgang durchgeführt, der in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels nach dem ersten Einbringvorgang durchgeführt wird.The aforementioned first insertion process, which is carried out in the second operating area within the respective work cycle, is carried out in the second operating area within the respective work cycle before the aforementioned second insertion process, which is carried out in the second operating area within the respective work cycle after the first insertion process.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die in dem jeweiligen zweiten Einbringvorgang in den Brennraum eingebrachte Menge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der Menge liegt, die in dem jeweiligen ersten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird. Dies bedeutet, dass die zweite Menge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der ersten Menge liegt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Teilmenge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der ersten Teilmenge liegt. Hierdurch kann zumindest der Teilbereich der Vorkammerzündkerze effektiv und effizient gekühlt werden. Gleichzeitig können von sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Personen wie beispielsweise der Fahrerin oder dem Fahrer spürbare Eingriffe in einen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden kann.It has proven particularly advantageous if the quantity introduced into the combustion chamber during the second injection process is within a range of 1% to 20%, and especially within a range of 3% to 10%, of the quantity introduced into the combustion chamber during the first injection process. This means that the second quantity is within a range of 1% to 20%, and especially within a range of 3% to 10%, of the first quantity. In other words, it is preferably provided that the second sub-quantity is within a range of 1% to 20%, and especially within a range of 3% to 10%, of the first sub-quantity. This allows at least the pre-chamber spark plug to be cooled effectively and efficiently. At the same time, it allows passengers in the vehicle's interior, such as the driver, to make perceptible adjustments to the operation of the internal combustion engine, thus ensuring particularly favorable operation of the engine.

Um zumindest den Teilbereich der Vorkammerzündkerze vorteilhaft kühlen und somit einen vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebsbereich der jeweilige, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführte zweite Einbringvorgang der jeweils letzte innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführte Einbringvorgang ist, sodass sich in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels an einen zweiten Einbringvorgang kein weiterer Einbringvorgang zum Einbringen des Kraftstoffes in den Brennraum anschließt.In order to at least advantageously cool the partial area of the pre-chamber spark plug and thus achieve advantageous operation of the internal combustion engine, a further embodiment of the second aspect of the invention provides that in the second operating range, the respective second injection process carried out within the respective working cycle is the last injection process carried out within the respective working cycle, so that in the second operating range, no further injection process for introducing the fuel into the combustion chamber follows a second injection process within the respective working cycle.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs. Bei dem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens Brennraum, ein dem Brennraum zugeordnetes Einbringelement, mittels welchem ein insbesondere flüssiger Kraftstoff in Brennraum einbringbar ist, und eine dem Brennraum zugeordnete Vorkammerzündkerze auf, welche eine über mehrere Öffnungen fluidisch mit dem Brennraum verbundene Vorkammer aufweist, in die zumindest ein Teil eines den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum über die Öffnungen einleitbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A third aspect of the invention relates to a method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, also referred to simply as a vehicle. In the method according to the third aspect of the invention, the internal combustion engine comprises at least a combustion chamber, an injection element associated with the combustion chamber by means of which a fuel, in particular a liquid, can be introduced into the combustion chamber, and a pre-chamber spark plug associated with the combustion chamber, which has a pre-chamber fluidically connected to the combustion chamber via several openings, into which at least a portion of a fuel-air mixture comprising fuel and air can be introduced from the combustion chamber via the openings. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine, die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine wenigstens oder genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete Einbringvorgänge, nämlich ein erster Einbringvorgang und ein zweiter Einbringvorgang, durchgeführt werden, in welchen mittels des Einbringelements jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht, insbesondere eingespritzt und ganz insbesondere direkt eingespritzt, wird.In order to achieve a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, the third aspect of the invention provides that in a first operating range of the internal combustion engine, which is operated in the first operating range with at least one first load and at least one first speed, at least or exactly two successive and temporally spaced injection processes, namely a first injection process and a second injection process, are carried out within each working cycle of the internal combustion engine, in which exactly a respective quantity of fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element, in particular injected and, most especially, directly injected.

Bei dem dritten Aspekt der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass in einem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine, die in dem zweiten Betriebsbereich mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine wenigstens oder genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete Einbringvorgänge, nämlich ein dritter Einbringvorgang und ein vierter Einbringvorgang, durchgeführt werden, in welchen mittels des Einbringelements jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum eingebracht wird.In the third aspect of the invention, it is further provided that in a second operating range of the internal combustion engine, which in the second operating range is operated with at least a second load higher than the first load and/or with a second speed higher than the first speed, within a In each working cycle of the internal combustion engine, at least or exactly two successive and temporally spaced injection processes, namely a third injection process and a fourth injection process, are carried out, in which exactly a respective quantity of fuel is introduced into the combustion chamber by means of the injection element.

Bei dem dritten Aspekt der Erfindung ist es außerdem vorgesehen, dass zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches der Vorkammerzündkerze der jeweilige, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels letzte, das heißt zuletzt durchgeführte Einbringvorgang in dem zweiten Betriebsbereich später als in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem zweiten Betriebsbereich der vierte Einbringvorgang später durchgeführt wird als der zweite Einbringvorgang in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels. Durch diese, gegenüber dem jeweiligen zweiten Einbringvorgang spätere Durchführung des vierten Einbringvorgangs kann zumindest der Teilbereich der Vorkammerzündkerze effektiv und effizient gekühlt werden, sodass übermäßig heißen Stellen der Vorkammerzündkerze und daraus resultierende, unerwünschte Effekte wie beispielsweise Vorentflammungen, übermäßige Belastungen der Verbrennungskraftmaschine und Schäden der Verbrennungskraftmaschine vorteilhaft vermieden werden können.The third aspect of the invention further provides that, to cool at least a portion of the pre-chamber spark plug, the last insertion process within each operating cycle is performed later in the second operating cycle than in the first operating cycle. This means that, within each operating cycle, the fourth insertion process is performed later in the second operating cycle than the second insertion process in the first operating cycle. By performing the fourth insertion process later than the second insertion process, at least the portion of the pre-chamber spark plug can be cooled effectively and efficiently, thus advantageously preventing excessively hot areas of the pre-chamber spark plug and the resulting undesirable effects such as pre-ignition, excessive loads on the internal combustion engine, and damage to the internal combustion engine.

Wie bei dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt der Erfindung ist auch bei dem dritten Aspekt der Erfindung eine drehzahl- und lastabhängige und somit kennfeldabhängige Regelung oder Steuerung der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, da die Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von ihrer Last und ihrer Drehzahl wahlweise in dem ersten Betriebsbereich oder in dem zweiten Betriebsbereich betrieben wird, insbesondere im Hinblick auf den jeweiligen Einbringvorgang. Mit anderen Worten erfolgt bei dem ersten Aspekt, bei dem zweiten Aspekt und bei dem dritten Aspekt der Erfindung eine drehzahl- und lastabhängige, das heißt eine von der Drehzahl und von der Last der Verbrennungskraftmaschine abhängige Variierung des Einbringvorgangs, wodurch ein vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.As with the first and second aspects of the invention, the third aspect of the invention also provides for speed- and load-dependent, and thus map-dependent, control or regulation of the internal combustion engine, since the internal combustion engine is selectively operated in either the first operating range or the second operating range depending on its load and speed, particularly with regard to the respective application process. In other words, the first, second, and third aspects of the invention involve a speed- and load-dependent variation of the application process, i.e., a variation dependent on the speed and load of the internal combustion engine, thereby enabling advantageous operation of the internal combustion engine.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass sich eine Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum eingebracht werden, von einer Summe der Mengen unterscheidet, die in dem ersten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum eingebracht werden.In order to achieve a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, in one embodiment of the third aspect of the invention it is provided that the sum of the quantities introduced into the combustion chamber in the second operating range in the respective injection processes carried out within the respective working cycle differs from the sum of the quantities introduced into the combustion chamber in the first operating range in the respective injection processes carried out within the respective working cycle.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum eingebracht werden, größer oder aber kleiner ist als die Summe der Mengen, die in dem ersten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum eingebracht werden. Dadurch können übermäßig heißen Stellen der Vorkammerzündkerze vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine darstellbar ist.It has proven particularly advantageous if the sum of the quantities introduced into the combustion chamber during the respective injection processes within the second operating range, within the respective working cycle, is greater or less than the sum of the quantities introduced into the combustion chamber during the respective injection processes within the first operating range, within the respective working cycle. This prevents excessively hot spots on the pre-chamber spark plug, thus enabling particularly efficient operation of the internal combustion engine.

Eine weitere Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung zeichnet sich dadurch, dass die in dem jeweiligen vierten Einbringvorgang in den Brennraum eingebrachte Menge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der Menge liegt, die in dem jeweiligen dritten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird. Die jeweiligen, in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine durchgeführten Einbringvorgänge, das heißt der dritte Einbringvorgang und der vierte Einbringvorgang, sind zeitlich voneinander beabstandet und zeitlich aufeinanderfolgend, sodass der jeweilige dritte Einbringvorgang endet, bevor der jeweilige, vierte Einbringvorgang beginnt. Beispielsweise wird die Menge, die in dem jeweiligen dritten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird, auch als dritte Menge oder dritte Teilmenge bezeichnet, und beispielsweise wird die Menge, die in dem jeweiligen vierten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird, auch als vierte Menge oder vierte Teilmenge bezeichnet. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die vierte Teilmenge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der dritten Teilmenge liegt. Dadurch kann die Vorkammerzündkerze vorteilhaft gekühlt werden. Ferner können unerwünschte, von sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Personen wie beispielsweise der Fahrerin oder dem Fahrer wahrnehmbare lastrelevante Eingriffe vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden kann.A further embodiment of the third aspect of the invention is characterized in that the quantity introduced into the combustion chamber during the respective fourth injection process lies within a range of 1% to 20% inclusive, and in particular within a range of 3% to 10% inclusive, of the quantity introduced into the combustion chamber during the respective third injection process. The respective injection processes carried out in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine, i.e., the third injection process and the fourth injection process, are temporally spaced apart and sequential, such that the respective third injection process ends before the respective fourth injection process begins. For example, the quantity introduced into the combustion chamber during the respective third injection process is also referred to as the third quantity or third sub-quantity, and the quantity introduced into the combustion chamber during the respective fourth injection process is also referred to as the fourth quantity or fourth sub-quantity. It is preferably provided that the fourth subset comprises a range of 1% to 20% inclusive, and in particular a range of 3% to 10% inclusive, of the third subset. This allows for advantageous cooling of the pre-chamber spark plug. Furthermore, undesirable load-related interventions perceptible to persons inside the vehicle, such as the driver, can be avoided, thus ensuring particularly efficient operation of the internal combustion engine.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei einer sowohl für den ersten Aspekt als auch für den zweiten Aspekt und für den dritten Aspekt geltenden Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Öffnungen eine tumbleförmige Strömung des über die Öffnungen in die Vorkammer einströmenden Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirken. Dies ist beispielsweise bereits in der DE 10 2020 007 477 A1 beschrieben.In order to achieve a particularly advantageous operation of the internal combustion engine, it is necessary to consider both the first aspect, the second aspect, and the third aspect. In the applicable embodiment of the invention, it is provided that the openings cause a tumble-like flow of the fuel-air mixture entering the pre-chamber through the openings. This is already achieved, for example, in the DE 10 2020 007 477 A1 described.

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. Dabei zeigt:

  • 1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs;
  • 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine; und
  • 3 ein weiteres Diagramm zum weiteren Veranschaulichen des Verfahrens.
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 combinations of features mentioned above in the description, as well as those mentioned below in the figure description and/or shown in the figures alone, can be used not only in the combinations specified, but also in other combinations or individually, without departing from the scope of the invention. This is shown in the following:
  • 1 a partial schematic sectional view of an internal combustion engine of a motor vehicle;
  • 2 a diagram illustrating a method for operating the internal combustion engine; and
  • 3 Another diagram to further illustrate the process.

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

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine Verbrennungskraftmaschine 10 eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist als ein Hubkolbenmotor, das heißt als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ein Motorgehäuse 12 auf, welches beispielsweise als ein Kurbelgehäuse, insbesondere als ein Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildet ist. Das Motorgehäuse 12 bildet oder begrenzt einen Zylinder 14 der Verbrennungskraftmaschine 10. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem ein Gehäuseelement 16 auf, welches vorliegend als ein Zylinderkopf ausgebildet ist. Das Gehäuseelement 16 ist separat von dem Motorgehäuse 12 ausgebildet und mit dem Motorgehäuse 12 verbunden. Das Gehäuseelement 16 bildet ein Brennraumdach 18. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder 14 angeordneten Kolben 20 auf, welcher in dem Zylinder 14 und relativ zu dem Motorgehäuse 12 translatorisch bewegbar ist. Der Kolben 20 ist zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) translatorisch hin- und herbewegbar. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist auch wenigstens einen Brennraum 22 auf, welcher teilweise durch den Kolben 20, teilweise durch das Brennraumdach 18 und teilweise durch den Zylinder 14 begrenzt ist. Der Brennraum 22 wird auch als Hauptbrennraum bezeichnet. In dem Brennraum 22 ist, insbesondere genau, ein Einbringelement 24 vorgesehen, mittels welchem ein vorzugsweise flüssiger Kraftstoff in den Brennraum 22 einbringbar ist, derart, dass der Kraftstoff mittels des Einbringelements 24 direkt in den Brennraum 22 einspritzbar ist. Aus 1 erkennbar ist, dass das Einbringelement 24 den vorzugsweise flüssigen Kraftstoff unter Ausbildung wenigstens eines oder mehrerer Einspritzstrahlen 26 aus sich ausspritzen und hierdurch direkt in den Brennraum 22 einspritzen kann. Dies bedeutet, dass der jeweilige Einspritzstrahl 26 durch den Kraftstoff gebildet ist, der aus dem Einbringelement 24 ausgespritzt und dadurch direkt in den Brennraum 22 eingespritzt wird. Dem Brennraum 22 ist auch, insbesondere genau, eine Vorkammerzündkerze 28 der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeordnet. Die Vorkammerzündkerze 28 weist eine Vorkammer 30 auf, die über als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 32 der Vorkammerzündkerze 28 fluidisch mit dem Brennraum 22 verbunden und vorzugsweise ansonsten, insbesondere vollständig, fluidisch von dem Brennraum 22 getrennt ist. Die Vorkammerzündkerze 28 weist wenigstens oder genau zwei Elektroden auf, nämlich eine erste Elektrode 34 und eine zweite Elektrode 36. Beispielsweise ist die Elektrode 34 eine Mittelelektrode. Beispielsweise ist die Elektrode 36 eine Masseelektrode. Zumindest jeweilige Teilbereiche der Elektroden 34 und 36 sind in der Vorkammer 30 angeordnet. Mittels der Elektroden 34 und 36 kann die Vorkammerzündkerze 28 in der Vorkammer 30 einen Zündfunken erzeugen und somit bereitstellen. 1 Figure 1 shows a partial schematic sectional view of an internal combustion engine 10 of a motor vehicle, also referred to simply as a vehicle. The internal combustion engine 10 is designed as a reciprocating piston engine, that is, as a piston-type engine. The internal combustion engine 10 has an engine housing 12, which is designed, for example, as a crankcase, in particular as a cylinder crankcase. The engine housing 12 forms or delimits a cylinder 14 of the internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 also has a housing element 16, which in this case is designed as a cylinder head. The housing element 16 is designed separately from the engine housing 12 and connected to the engine housing 12. The housing element 16 forms a combustion chamber roof 18. The internal combustion engine 10 also has a piston 20 arranged translationally within the cylinder 14, which is translationally movable within the cylinder 14 and relative to the engine housing 12. The piston 20 is translationally movable back and forth between a bottom dead center (BDC) and a top dead center (TDC). The internal combustion engine 10 also has at least one combustion chamber 22, which is partially bounded by the piston 20, partially by the combustion chamber roof 18, and partially by the cylinder 14. The combustion chamber 22 is also referred to as the main combustion chamber. In the combustion chamber 22, in particular, an injection element 24 is provided by means of which a preferably liquid fuel can be introduced into the combustion chamber 22, such that the fuel can be injected directly into the combustion chamber 22 by means of the injection element 24. 1 It can be seen that the injection element 24 can eject the preferably liquid fuel, forming at least one or more injection jets 26, and thereby inject it directly into the combustion chamber 22. This means that the respective injection jet 26 is formed by the fuel that is ejected from the injection element 24 and thereby injected directly into the combustion chamber 22. A pre-chamber spark plug 28 of the internal combustion engine 10 is also associated with the combustion chamber 22, and in particular precisely. The pre-chamber spark plug 28 has a pre-chamber 30, which is fluidically connected to the combustion chamber 22 via an opening 32 of the pre-chamber spark plug 28 designed as a through-opening, and is preferably otherwise, and in particular completely, fluidically separated from the combustion chamber 22. The pre-chamber spark plug 28 has at least or exactly two electrodes, namely a first electrode 34 and a second electrode 36. For example, the electrode 34 is a center electrode. For example, electrode 36 is a ground electrode. At least partial sections of electrodes 34 and 36 are located in the pre-chamber 30. Electrodes 34 and 36 enable the pre-chamber spark plug 28 to generate and thus provide a spark in the pre-chamber 30.

Dem Brennraum 22 zugeordnet ist auch wenigstens ein als Einlassventil 38 ausgebildete Gaswechselventil, über welches auch als Frischluft oder Verbrennungsluft bezeichnete Luft in den Brennraum 22 einleitbar ist. Die Luft, die über das Einlassventil 38 in den Brennraum 22 einleitbar ist oder eingeleitet wird, ist in 1 schematisch durch einen Pfeil 40 veranschaulicht. Durch den Pfeil 40 ist eine auch als Tumble-Strömung bezeichnete, tumbleförmige Strömung der Luft veranschaulicht. Durch das Einleiten der Luft in den Brennraum und durch das Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum 22 ist in dem Brennraum 22 ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch bildbar, das heißt erzeugbar, wobei das Kraftstoff-Luft-Gemisch die Luft, die in dem Brennraum 22 eingeleitet wird, und den Kraftstoff, der in den Brennraum 22 direkt eingespritzt wird, umfasst. Über die Öffnungen 32 kann zumindest ein Teil des Gemisches aus dem Brennraum 22 in die Vorkammer 30 eingeleitet werden. Das über die Öffnungen 32 in die Vorkammer 30 eingeleitete Gemisch, das heißt der zuvor genannte, über die Öffnungen 32 in die Vorkammer 30 eingeleitete und aus dem Hauptbrennraum stammende Teil des Gemisches ist in 1 durch einen Pfeil 42 veranschaulicht. Anhand des Pfeils 42 ist erkennbar, dass die Vorkammerzündkerze 28, insbesondere die Öffnungen 32, dazu ausgebildet ist oder sind, eine tumbleförmige Strömung des über die Öffnungen 32 in die Vorkammer 30 einströmenden und somit eingeleiteten Gemisches zu bewirken.The combustion chamber 22 is also associated with at least one gas exchange valve designed as an inlet valve 38, through which air, also referred to as fresh air or combustion air, can be introduced into the combustion chamber 22. The air that can be introduced or is introduced into the combustion chamber 22 via the inlet valve 38 is in 1 This is schematically illustrated by arrow 40. Arrow 40 represents a tumble-shaped airflow, also known as a tumble flow. By introducing air into the combustion chamber and injecting fuel into the combustion chamber 22, a fuel-air mixture, also simply called a mixture, can be formed, i.e., generated, in the combustion chamber 22. This fuel-air mixture comprises the air introduced into the combustion chamber 22 and the fuel injected directly into the combustion chamber 22. At least a portion of the mixture can be introduced from the combustion chamber 22 into the pre-chamber 30 via the openings 32. The mixture introduced into the pre-chamber 30 via the openings 32, i.e., the aforementioned mixture, is introduced into the pre-chamber via the openings 32. 30 The portion of the mixture introduced and originating from the main combustion chamber is in 1 This is illustrated by an arrow 42. Arrow 42 indicates that the pre-chamber spark plug 28, in particular the openings 32, is designed to create a tumbled flow of the mixture flowing into the pre-chamber 30 via the openings 32.

Im Folgenden wird anhand von 1, 2 bis 3 ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 beschrieben. Insbesondere wird bei dem Verfahren die Verbrennungskraftmaschine 10 in ihrem befeuerten Betrieb betrieben. Insbesondere wird beispielsweise bei dem Verfahren das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 angetrieben. Innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 werden der Kraftstoff und die Luft wie beschrieben in den Brennraum 22 eingeleitet, sodass innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels das genannte Gemisch gebildet wird.The following will be based on 1 , 2 until 3 A method for operating the internal combustion engine 10 is described. In particular, the method involves operating the internal combustion engine 10 in its fired mode. Specifically, for example, the method is used to power a motor vehicle by means of the internal combustion engine 10. During each operating cycle of the internal combustion engine 10, the fuel and air are introduced into the combustion chamber 22 as described, so that the mixture is formed during the respective operating cycle.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist eine in den Figuren nicht erkennbare, vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, die um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse 12 drehbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich bei dem Verfahren die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse 12 dreht. Der Kolben 20 ist über ein in den Figuren nicht dargestelltes Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle gekoppelt, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens 20 in dem Zylinder 14 in eine um die Abtriebswellendrehachse und relativ zu dem Motorgehäuse 12 erfolgende rotatorische Bewegung der Abtriebswelle umwandelbar sind. Das jeweilige Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst genau zwei vollständige Umdrehungen der Abtriebswelle und somit genau 720 Grad Kurbelwinkel (°KW).The internal combustion engine 10 has an output shaft, preferably designed as a crankshaft and not shown in the figures, which is rotatable about an output shaft axis of rotation relative to the engine housing 12. In particular, it is provided that in this process the output shaft rotates about the output shaft axis of rotation relative to the engine housing 12. The piston 20 is articulated to the output shaft via a connecting rod (not shown in the figures), so that the translational movements of the piston 20 in the cylinder 14 can be converted into a rotational movement of the output shaft about the output shaft axis of rotation and relative to the engine housing 12. Each working cycle of the internal combustion engine 10 comprises exactly two complete revolutions of the output shaft and thus exactly 720 degrees of crank angle (°CA).

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Verbrennungskraftmaschine 10 in einem ersten Betriebsbereich betrieben, in welchem die Verbrennungskraftmaschine 10 mit wenigstens einer ersten Last der Verbrennungskraftmaschine 10 und wenigstens einer ersten Drehzahl der Abtriebswelle und somit der Verbrennungskraftmaschine 10 betrieben wird. Dies bedeutet, dass sich in dem ersten Betriebsbereich die Abtriebswelle mit der wenigstens einen ersten Drehzahl um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse 12 dreht. In dem ersten Betriebsbereich wird innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine,10 mittels des Einbringelement 24 genau ein jeweiliger, auch als Einspritzvorgang, Einspritzung oder Kraftstoffdirekteinspritzung bezeichneter Einbringvorgang durchgeführt, in welchem mittels des Einbringelements 24 genau eine auch als Kraftstoffmenge, Masse oder Kraftstoffmasse oder erste Gesamtmenge bezeichnete Menge des Kraftstoffes in den Brennraum 22 direkt eingespritzt und dadurch eingebracht.In the embodiment shown in the figures, the internal combustion engine 10 is operated in a first operating range in which it is operated with at least one first load and at least one first rotational speed of the output shaft, and thus of the internal combustion engine 10. This means that in the first operating range, the output shaft rotates at at least one first rotational speed about the output shaft axis relative to the engine housing 12. In the first operating range, within each operating cycle of the internal combustion engine 10, exactly one injection process, also referred to as an injection process, injection, or direct fuel injection, is carried out by means of the injection element 24, in which exactly one quantity of fuel, also referred to as fuel quantity, mass, or first total quantity, is injected directly into the combustion chamber 22 and thereby introduced.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 gewährleisten zu können, wird bei dem Verfahren die Verbrennungskraftmaschine 10 in einem zweiten Betriebsbereich betrieben, in welchem die Verbrennungskraftmaschine 10 mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit wenigstens einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird. Dies bedeutet, dass in dem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine 10 die zweite Last größer als die erste Last ist und/oder in dem zweiten Betriebsbereich dreht sich die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorgehäuse 12 mit der gegenüber der wenigstens einen ersten Drehzahl höheren, das heißt größeren zweiten Drehzahl. Um zumindest einen Teilbereich der Vorkammerzündkerze 28 vorteilhaft kühlen und somit unerwünschte Vorentflammungen vermeiden zu können, werden in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 wenigstens oder vorzugsweise genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete, auch als Einspritzvorgänge, Direkteinspritzungen oder Kraftstoffdirekteinspritzungen bezeichnete Einbringvorgänge, nämlich ein erster Einbringvorgang und ein zweiter Einbringvorgang, durchgeführt, in welchen mittels des Einbringelements 24 jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum 22 direkt eingespritzt und dadurch eingebracht wird. Die Menge, die in dem jeweiligen Einbringvorgang in den Brennraum 22 direkt eingespritzt wird, wird auch als erste Menge, erste Masse, erste Kraftstoffmasse, erste Teilmasse oder erste Teilmenge bezeichnet. Die Menge, die in dem jeweiligen zweiten Einbringvorgang in den Brennraum 22 direkt eingespritzt wird, wird auch als zweite Menge, zweite Masse, zweite Kraftstoffmasse, zweite Teilmasse oder zweite Teilmenge bezeichnet. Die erste Menge und die zweite Menge bilden beispielsweise in Summe eine zweite Gesamtmenge. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die zweite Gesamtmenge größer oder kleiner als die erste Gesamtmenge ist. Vorzugsweise jedoch vorgesehen, dass die zweite Gesamtmenge der ersten Gesamtmenge entspricht und umgekehrt, sodass vorzugsweise die Gesamtmengen gleich sind. Somit ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebsbereich gegenüber dem ersten Betriebsbereich die erste Gesamtmenge aufgeteilt wird, und zwar auf die Teilmengen. Mit anderen Worten wird in dem zweiten Betriebsbereich das Einbringen des Kraftstoffes gegenüber dem ersten Betriebsbereich aufgeteilt, und zwar auf die Einbringvorgänge, das heißt den ersten Einbringvorgang und den zweiten Einbringvorgang, die zeitlich aufeinanderfolgen und zeitlich voneinander beabstandet sind. Dies bedeutet, dass der erste Einbringvorgang endet, bevor der zweite Einbringvorgang beginnt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt beginnt der zweite Einbringvorgang, nachdem der erste Einbringvorgang geendet ist.To ensure particularly advantageous operation of the internal combustion engine 10, the method involves operating the internal combustion engine 10 in a second operating range. In this range, the engine 10 operates with at least one second load that is higher than the first load and/or with at least one second speed that is higher than the first speed. This means that in the second operating range of the internal combustion engine 10, the second load is greater than the first load and/or the output shaft rotates about its axis of rotation relative to the engine housing 12 at a second speed that is higher than the at least one first speed. In order to advantageously cool at least a portion of the pre-chamber spark plug 28 and thus prevent undesirable pre-ignition, at least or preferably exactly two successive and temporally spaced injection processes, also referred to as injection events, direct injections, or direct fuel injections, are carried out in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10. These injection processes consist of a first injection process and a second injection process, in which exactly a specific quantity of fuel is injected directly into the combustion chamber 22 by means of the injection element 24. The quantity injected directly into the combustion chamber 22 in each injection process is also referred to as the first quantity, first mass, first fuel mass, first partial mass, or first partial quantity. The quantity injected directly into the combustion chamber 22 in each second injection process is also referred to as the second quantity, second mass, second fuel mass, second partial mass, or second partial quantity. The first quantity and the second quantity together form, for example, a second total quantity. In principle, it would be conceivable for the second total quantity to be larger or smaller than the first total quantity. Preferably, however, it is provided that the second total quantity corresponds to the first total quantity and vice versa, so that the total quantities are preferably equal. Thus, it is provided that in the second operating area, the first total quantity is divided into sub-quantities, in contrast to the first operating area. In other words, in the second operating area, the injection of the fuel is divided into injection processes, that is, the first injection process and The second application process is sequential and spaced out in time. This means that the first application process ends before the second application process begins. In other words, the second application process begins after the first application process has finished.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die zweite Menge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der ersten Menge liegt. Dadurch kann zumindest der Teilbereich der Vorkammerzündkerze 28 vorteilhaft gekühlt werden. Vorzugsweise ist der Teilbereich ein in der Vorkammer 30 angeordneter Elektrodenbereich, in welchem die Elektroden 34 und 36 in der Vorkammer 30 angeordnet sind.Preferably, the second quantity is in a range of 1% to 20% inclusive, and particularly in a range of 3% to 10% inclusive, of the first quantity. This allows at least the partial area of the pre-chamber spark plug 28 to be advantageously cooled. Preferably, this partial area is an electrode area arranged in the pre-chamber 30, in which the electrodes 34 and 36 are arranged.

2 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 44 die Zeit aufgetragen ist. Auf der Ordinate 46 des in 2 gezeigten Diagramms ist eine Temperatur des genannten Teilbereiches der Vorkammerzündkerze 28 aufgetragen. Beispielsweise ist oder umfasst der Teilbereich der Vorkammerzündkerze 28 zumindest einen beispielsweise in der Vorkammer 30 angeordneten Teil der beispielsweise als Mittelelektrode ausgebildeten Elektrode 34. Ein zeitlicher Verlauf 48 veranschaulicht die Temperatur des Teilbereiches bei einem ersten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle, wobei der erste Wert beispielsweise 6000 Umdrehungen pro Minute beträgt. Ein zeitlicher Verlauf 50 veranschaulicht die Temperatur des Teilbereiches bei einem gegenüber dem ersten Wert geringeren, zweiten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle, wobei der zweite Wert beispielsweise 4000 Umdrehungen pro Minute beträgt. Ein Verlauf 52 veranschaulicht beispielsweise die Temperatur des Teilbereiches bei einem gegenüber dem ersten Wert und gegenüber dem zweiten Wert geringeren, dritten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle, wobei der dritte Wert beispielsweise 2000 Umdrehungen pro Minute beträgt. Eine gestrichelte Linie 54 veranschaulicht einen Zeitpunkt, zu welchem beispielsweise in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 der jeweilige zweite Einbringvorgang beginnt oder endet. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine 10 der jeweilige, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführte zweite Einbringvorgang der letzte innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 durchgeführte Einbringvorgang ist, sodass sich vorzugsweise in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 kein weiterer Einbringvorgang an den zweiten Einbringvorgang anschließt. Somit wird der zweite Einbringvorgang auch als letzte Einspritzung bezeichnet. Wird beispielsweise die letzte Einspritzung bei jeder, auch als Motordrehzahl bezeichneten Drehzahl der Abtriebswelle und somit der Verbrennungskraftmaschine 10 zum gleichen Zeitpunkt, insbesondere in Grad Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt, insbesondere vor dem oberen Zündtotpunkt, betrachtet, abgesetzt, so trifft ein Teil der eingespritzten und verdampften Menge durch die beispielsweise als Überströmbohrungen ausgebildeten und auch als Überströmbohrungen bezeichneten Öffnungen 32 der Vorkammerzündkerze 28 abhängig von der Drehzahl früher oder später in den Teilbereich der Vorkammerzündkerze 28. Bei jeweils gleicher Last liegt die Temperatur des Teilbereiches bei höheren Drehzahlen dabei auf einem höheren Niveau als bei niedrigeren Drehzahlen. Durch das Auftreffen des Gemisches in den Teilbereich werden der Teilbereich und somit beispielsweise die Mittelelektrode und ein diese umgebender Bereich gekühlt, da das kraftstoffhaltige Gemisch kälter als die Verbrennungsluft ist insbesondere aufgrund der Verdampfungsenthalpie des Kraftstoffes. Danach erwärmt sich der Teilbereich aufgrund der eingeleiteten Verbrennung nach erfolgter Zündung wieder auf ein höheres Niveau. Der Grad der Temperatursenke in dem Teilbereich und somit beispielsweise in der Mittelelektrode hängt beispielsweise von der eingespritzten Menge, der Ausgangstemperatur des Teilbereiches beziehungsweise der Mittelelektrode, dem Heizwert des Kraftstoffes, der Drehzahl und gegebenenfalls wenigstens einem oder weiteren Faktoren ab. 2 The diagram shows time plotted on its abscissa (44). The ordinate (46) of the diagram is shown in 2 The diagram shown depicts the temperature of the aforementioned subsection of the prechamber spark plug 28. For example, the subsection of the prechamber spark plug 28 is or comprises at least a portion of the electrode 34, which may be configured as a center electrode, located, for example, in the prechamber 30. A time series 48 illustrates the temperature of the subsection at a first value of the output shaft rotational speed, where the first value is, for example, 6000 revolutions per minute. A time series 50 illustrates the temperature of the subsection at a second value of the output shaft rotational speed, lower than the first value, where the second value is, for example, 4000 revolutions per minute. A series 52 illustrates, for example, the temperature of the subsection at a third value of the output shaft rotational speed, lower than both the first and second values, where the third value is, for example, 2000 revolutions per minute. A dashed line 54 illustrates a point in time at which, for example, in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10, the respective second injection process begins or ends. Preferably, it is provided that in the second operating range of the internal combustion engine 10, the respective second injection process carried out within the respective operating cycle is the last injection process carried out within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10, so that preferably no further injection process follows the second injection process in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10. Thus, the second injection process is also referred to as the last injection. If, for example, the last injection occurs at the same time at each rotational speed of the output shaft and thus of the internal combustion engine 10, specifically in degrees of crankshaft angle before top dead center, and especially before top dead center for ignition, then a portion of the injected and vaporized quantity enters the pre-chamber spark plug 28 through the openings 32 of the pre-chamber spark plug 28, which are designed, for example, as transfer ports and are also referred to as transfer ports, sooner or later, depending on the rotational speed. Under the same load, the temperature of this area is higher at higher rotational speeds than at lower rotational speeds. The impact of the mixture on this area cools it, and thus, for example, the center electrode and the area surrounding it, since the fuel-containing mixture is colder than the combustion air, particularly due to the enthalpy of vaporization of the fuel. After ignition, the area then heats up again to a higher temperature due to the initiated combustion. The degree of temperature sink in the sub-area and thus, for example, in the center electrode, depends on factors such as the injected quantity, the initial temperature of the sub-area or the center electrode, the calorific value of the fuel, the rotational speed and possibly at least one or more other factors.

3 zeigt ein weiteres Diagramm, auf dessen Abszisse 56 die Zeit aufgetragen ist. Auf der Ordinate 58 ist die Temperatur des Teilbereiches aufgetragen. Eine gestrichelte Linie 60 veranschaulicht einen ersten Zeitpunkt, zu welchem in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 der zweite und vorzugsweise letzte Einbringvorgang endet oder beginnt. Eine gestrichelte Linie 62 veranschaulicht einen zweiten Zeitpunkt, zu welchem in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 der jeweilige, zweite und vorzugsweise letzte Einbringvorgang endet oder beginnt. Eine gestrichelte Linie 64 veranschaulicht einen dritten Zeitpunkt, zu welchem in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 der jeweilige, zweite und vorzugsweise letzte Einbringvorgang endet oder beginnt. Erkennbar ist, dass der zweite Zeitpunkt innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels später als der erste Zeitpunkt ist, und der dritte Zeitpunkt innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels später als der erste Zeitpunkt und später als der zweite Zeitpunkt. Ein zeitlicher Verlauf 66 veranschaulicht die Temperatur des Teilbereiches, wobei der Verlauf 66 aus dem ersten Zeitpunkt, das heißt daraus resultiert, wenn in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der zweite Einbringvorgang zu dem ersten Zeitpunkt beginnt oder endet. Ein Verlauf 68 veranschaulicht die Temperatur des Teilbereiches, wobei die durch den Verlauf 68 veranschaulichte Temperatur des Teilbereiches aus dem zweiten Zeitpunkt, das heißt daraus resultiert, wenn in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 der zweite Einbringvorgang zu dem zweiten Zeitpunkt beginnt oder endet. Schließlich veranschaulicht ein Verlauf 70 die Temperatur des Teilbereiches, wobei die durch den Verlauf 70 veranschaulichte Temperatur des Teilbereiches aus dem dritten Zeitpunkt, daraus resultiert, wenn in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 10 der zweite Einbringvorgang zu dem dritten Zeitpunkt beginnt oder endet. Vereinfacht ausgedrückt ist der jeweilige Zeitpunkt ein jeweiliger Zeitpunkt der zweiten beziehungsweise letzten Einspritzung. Aus 3 ist erkennbar, dass der jeweilige Zeitpunkt, zu welchem in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der zweite und vorzugsweise letzte Einbringvorgang durchgeführt wird, variabel sein kann, insbesondere variiert wird. Beispielsweise wird der Zeitpunkt, zu welchem in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der jeweilige zweite und vorzugsweise letzte Einbringvorgang beginnt oder endet, variiert, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder der Last der Verbrennungskraftmaschine 10. 3 Figure 56 shows another diagram, with time plotted on the abscissa 56 and the temperature of the sub-area on the ordinate 58. A dashed line 60 illustrates a first point in time at which the second, and preferably last, injection process ends or begins in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10. A dashed line 62 illustrates a second point in time at which the respective, second, and preferably last, injection process ends or begins in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10. A dashed line 64 illustrates a third point in time at which the respective, second, and preferably last, injection process ends or begins in the second operating range within the respective operating cycle of the internal combustion engine 10. It can be seen that the second point in time within the respective operating cycle is later than the first point in time, and the third point in time within the respective operating cycle is later than both the first and second points in time. A time series 66 illustrates the temperature of the sub-area, whereby the series 66 results from the first time point, that is, from when in the second operating area within the respective work cycle the The second injection process begins or ends at the first time point. A curve 68 illustrates the temperature of the sub-area, wherein the temperature of the sub-area illustrated by curve 68 results from the second time point, that is, from when the second injection process begins or ends at the second time point in the second operating range within the respective working cycle of the internal combustion engine 10. Finally, a curve 70 illustrates the temperature of the sub-area, wherein the temperature of the sub-area illustrated by curve 70 results from the third time point, from when the second injection process begins or ends at the third time point in the second operating range within the respective working cycle of the internal combustion engine 10. In simplified terms, the respective time point is a respective time point of the second or last injection. 3 It is apparent that the respective point in time at which the second and preferably last insertion process is carried out in the second operating range within the respective work cycle can be variable, and in particular is varied. For example, the point in time at which the respective second and preferably last insertion process begins or ends in the second operating range within the respective work cycle is varied, in particular depending on the speed and/or the load of the internal combustion engine 10.

Aus 3 ist insbesondere Folgendes erkennbar: Bei gleicher Drehzahl kann mit Hilfe der drehzahl- und lastabhängigen und somit kennfeldgesteuerten oder kennfeldgeregelten letzten Einspritzung oder dadurch, dass in dem zweiten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels mittels des Einbringelements 24 genau ein Einbringvorgang durchgeführt wird, der im Vergleich zu dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels betrachtet später durchgeführt wird, insbesondere jeweils für alle Drehzahlen der Zeitpunkt bestimmt werden, an dem das aufgrund der Kühlung erreichte Temperaturminimum in dem Teilbereich und somit beispielsweise an der Mittelelektrode auftreten soll. Sinnvollerweise wird dies zu einem Zeitpunkt sein, an dem ohne eine zusätzliche Einspritzung wie den zweiten Einbringvorgang die maximale Temperatur des Teilbereichs und somit beispielsweise an der Mittelelektrode entstehen würde. Mit der Größe der jeweiligen eingespritzten Menge kann Einfluss auf den Grad der Abkühlung des Teilbereichs genommen werden.Out of 3 The following is particularly noticeable: At the same engine speed, the time at which the temperature minimum in the sub-area, and thus at the center electrode, is reached due to cooling, can be determined for all engine speeds by means of the speed- and load-dependent, and therefore map-controlled, last injection, or by performing exactly one injection process in the second operating range within the respective working cycle using the injection element 24. This injection process is carried out later than the injection process in the first operating range within the respective working cycle. This will logically occur at a time when, without an additional injection such as the second injection process, the maximum temperature of the sub-area, and thus at the center electrode, would be reached. The degree of cooling of the sub-area can be influenced by the size of the respective injected quantity.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
1212
Motorgehäuseengine housing
1414
Zylindercylinder
1616
GehäuseelementHousing element
1818
BrennraumdachCombustion chamber roof
2020
KolbenPistons
2222
Brennraumcombustion chamber
2424
Einbringelementinsertion element
2626
Einspritzstrahlinjection jet
2828
Vorkammerzündkerzepre-chamber spark plug
3030
VorkammerAtchamber
3232
Öffnungopening
3434
Elektrodeelectrode
3636
Elektrodeelectrode
3838
EinlassventilInlet valve
4040
PfeilArrow
4242
PfeilArrow
4444
Abszisseabscissa
4646
Ordinateordinate
4848
VerlaufCourse
5050
VerlaufCourse
5252
VerlaufCourse
5454
gestrichelte Liniedashed line
5656
Abszisseabscissa
5858
Ordinateordinate
6060
gestrichelte Liniedashed line
6262
gestrichelte Liniedashed line
6464
gestrichelte Liniedashed line
6666
VerlaufCourse
6868
VerlaufCourse
7070
VerlaufCourse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2020 007 477 A1 [0002, 0038]DE 10 2020 007 477 A1 [0002, 0038]
  • DE 10 2018 007 093 A1 [0002]DE 10 2018 007 093 A1 [0002]
  • DE 10 2019 126 964 A1 [0002]DE 10 2019 126 964 A1 [0002]

Claims (13)

Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens einen Brennraum (22), ein dem Brennraum (22) zugeordnetes Einbringelement (24), mittels welchem ein Kraftstoff in den Brennraum (22) einbringbar ist, und eine dem Brennraum (22) zugeordnete Vorkammerzündkerze (28) aufweist, welche eine über mehrere Öffnungen (32) fluidisch mit dem Brennraum (22) verbundene Vorkammer (30) aufweist, in die zumindest ein Teil eines den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum (22) über die Öffnungen (32) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass: - in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements (24) genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird; - in einem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem zweiten Betriebsbereich mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit wenigstens einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements (24) genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird; und - zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches der Vorkammerzündkerze (28) der jeweilige Einbringvorgang in dem zweiten Betriebsbereich später als in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführt wird. A method for operating an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, in which the internal combustion engine (10) has at least one combustion chamber (22), an injection element (24) associated with the combustion chamber (22) by means of which a fuel can be injected into the combustion chamber (22), and a pre-chamber spark plug (28) associated with the combustion chamber (22), which has a pre-chamber (30) fluidically connected to the combustion chamber (22) via several openings (32), into which at least a part of a fuel-air mixture comprising fuel and air can be introduced from the combustion chamber (22) via the openings (32), characterized in that: - in a first operating range of the internal combustion engine (10), which in the first operating range is operated with at least one first load and at least one first speed, within each working cycle of the internal combustion engine (10) exactly one injection process is carried out, in which by means of the injection element (24) exactly a quantity of the fuel is introduced into the combustion chamber (22); - in a second operating range of the internal combustion engine (10), which in the second operating range is operated with at least a second load higher than the first load and/or with at least a second speed higher than the first speed, exactly one injection process is carried out within a respective working cycle of the internal combustion engine (10), in which exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber (22) by means of the injection element (24); and - in order to cool at least a partial area of the pre-chamber spark plug (28), the respective injection process is carried out later in the second operating range than in the first operating range within the respective working cycle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird, von der Menge unterscheidet, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the second operating area during the respective introduction process carried out within the respective work cycle differs from the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the first operating area during the respective introduction process carried out within the respective work cycle. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge, die in dem zweiten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird, größer als die Menge ist, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the second operating area during the respective introduction process carried out within the respective work cycle is greater than the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the first operating area during the respective introduction process carried out within the respective work cycle. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens einen Brennraum (22), ein dem Brennraum (22) zugeordnetes Einbringelement (24), mittels welchem ein Kraftstoff in den Brennraum (22) einbringbar ist, und eine dem Brennraum (22) zugeordnete Vorkammerzündkerze (28) aufweist, welche eine über mehrere Öffnungen (32) fluidisch mit dem Brennraum (22) verbundene Vorkammer (30) aufweist, in die zumindest ein Teil eines den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum (22) über die Öffnungen (32) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass: - in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) genau ein jeweiliger Einbringvorgang durchgeführt wird, in welchem mittels des Einbringelements (24) genau eine Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird; und - zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches der Vorkammerzündkerze (28) in einem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem zweiten Betriebsbereich mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit wenigstens einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens oder genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete Einbringvorgänge durchgeführt werden, in welchen mittels des Einbringelements (24) jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird.A method for operating an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, in which the internal combustion engine (10) has at least one combustion chamber (22), an injection element (24) associated with the combustion chamber (22) by means of which a fuel can be injected into the combustion chamber (22), and a pre-chamber spark plug (28) associated with the combustion chamber (22), which has a pre-chamber (30) fluidically connected to the combustion chamber (22) via several openings (32), into which at least a part of a fuel-air mixture comprising fuel and air can be introduced from the combustion chamber (22) via the openings (32), characterized in that: - in a first operating range of the internal combustion engine (10), which in the first operating range is operated with at least one first load and at least one first speed, within each working cycle of the internal combustion engine (10) exactly one injection process is carried out, in which by means of the injection element (24) exactly a quantity of the fuel is introduced into the combustion chamber (22); and - for cooling at least a partial area of the pre-chamber spark plug (28) in a second operating range of the internal combustion engine (10), which in the second operating range is operated with at least a second load higher than the first load and/or with at least a second speed higher than the first speed, at least or exactly two successive and temporally spaced injection processes are carried out within a respective working cycle of the internal combustion engine (10), in which exactly a respective quantity of fuel is introduced into the combustion chamber (22) by means of the injection element (24). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum (22) eingebracht werden, von der Menge unterscheidet, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the sum of the quantities introduced into the combustion chamber (22) in the second operating area in the respective introduction processes carried out within the respective work cycle differs from the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the first operating area in the respective introduction process carried out within the respective work cycle. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum (22) eingebracht werden, größer als die Menge ist, die in dem ersten Betriebsbereich in dem jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the sum of the quantities introduced into the combustion chamber (22) in the second operating area during the respective introduction processes carried out within the respective work cycle is greater than the quantity which in the first operating area in the respective insertion process carried out within the respective work cycle into the combustion chamber (22). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Betriebsbereich ein erster der innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgänge zeitlich vor einem zweiten der innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgänge durchgeführt wird, wobei die in dem jeweiligen zweiten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebrachte Menge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der Menge liegt, die in dem jeweiligen ersten Einbringvorgang in den Brennraum (22) eingebracht wird.Procedure according to one of the Claims 4 until 6 , characterized in that in the second operating area a first of the injection processes carried out within the respective work cycle is carried out before a second of the injection processes carried out within the respective work cycle, wherein the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the respective second injection process is in a range of 1% to 20% inclusive, in particular in a range of 3% to 10% inclusive, of the quantity introduced into the combustion chamber (22) in the respective first injection process. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Betriebsbereich der jeweilige, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführte zweite Einbringvorgang der jeweils letzte innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführte Einbringvorgang ist.Procedure according to Claim 7 characterized in that in the second operating area, the respective second insertion process carried out within the respective work cycle is the last insertion process carried out within the respective work cycle. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens einen Brennraum (22), ein dem Brennraum (22) zugeordnetes Einbringelement (24), mittels welchem ein Kraftstoff in den Brennraum (22) einbringbar ist, und eine dem Brennraum (22) zugeordnete Vorkammerzündkerze (28) aufweist, welche eine über mehrere Öffnungen (32) fluidisch mit dem Brennraum (22) verbundene Vorkammer (30) aufweist, in die zumindest ein Teil eines den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisches aus dem Brennraum (22) über die Öffnungen (32) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass: - in einem ersten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem ersten Betriebsbereich mit wenigstens einer ersten Last und wenigstens einer ersten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens oder genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete Einbringvorgänge durchgeführt werden, in welchen mittels des Einbringelements (24) jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird; - in einem zweiten Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine (10), die in dem zweiten Betriebsbereich mit wenigstens einer gegenüber der ersten Last höheren, zweiten Last und/oder mit einer gegenüber der ersten Drehzahl höheren, zweiten Drehzahl betrieben wird, innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens oder genau zwei zeitlich aufeinanderfolgende und zeitlich voneinander beabstandete Einbringvorgänge durchgeführt werden, in welchen mittels des Einbringelements (24) jeweils genau eine jeweilige Menge des Kraftstoffes in den Brennraum (22) eingebracht wird; und - zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches der Vorkammerzündkerze (28) der jeweilige, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels letzte Einbringvorgang in dem zweiten Betriebsbereich später als in dem ersten Betriebsbereich innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführt wird.A method for operating an internal combustion engine (10) of a motor vehicle, in which the internal combustion engine (10) has at least one combustion chamber (22), an injection element (24) associated with the combustion chamber (22) by means of which a fuel can be injected into the combustion chamber (22), and a pre-chamber spark plug (28) associated with the combustion chamber (22), which has a pre-chamber (30) fluidically connected to the combustion chamber (22) via several openings (32), into which at least a part of a fuel-air mixture comprising fuel and air can be introduced from the combustion chamber (22) via the openings (32), characterized in that: - in a first operating range of the internal combustion engine (10), which is operated in the first operating range with at least one first load and at least one first speed, at least or exactly two successive and temporally spaced injection processes are carried out within a respective working cycle of the internal combustion engine (10), in which, by means of the injection element (24) exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber (22) in each case; - in a second operating range of the internal combustion engine (10), which in the second operating range is operated with at least one second load higher than the first load and/or with a second speed higher than the first speed, at least or exactly two successive and temporally spaced injection processes are carried out within each working cycle of the internal combustion engine (10), in each of which exactly one quantity of fuel is introduced into the combustion chamber (22) by means of the injection element (24); and - to cool at least one part of the pre-chamber spark plug (28), the respective last injection process within the respective working cycle is carried out later in the second operating range than in the first operating range within the respective working cycle. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum (22) eingebracht werden, von einer Summe der Mengen unterscheidet, die in dem ersten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum (22) eingebracht werden.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the sum of the quantities introduced into the combustion chamber (22) in the second operating area in the respective introduction processes carried out within the respective work cycle differs from the sum of the quantities introduced into the combustion chamber (22) in the first operating area in the respective introduction processes carried out within the respective work cycle. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Mengen, die in dem zweiten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum (22) eingebracht werden, größer ist als die Summe der Mengen, die in dem ersten Betriebsbereich in den jeweiligen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgängen in den Brennraum (22) eingebracht werden.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the sum of the quantities introduced into the combustion chamber (22) in the second operating area in the respective introduction processes carried out within the respective working cycle is greater than the sum of the quantities introduced into the combustion chamber (22) in the first operating area in the respective introduction processes carried out within the respective working cycle. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Betriebsbereich ein erster der innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgänge zeitlich vor einem zweiten der innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels durchgeführten Einbringvorgänge durchgeführt wird, wobei die in dem jeweiligen zweiten Einbringvorgang in den Brennraum eingebrachte Menge in einem Bereich von einschließlich 1% bis einschließlich 20%, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 3% bis einschließlich 10%, der Menge liegt, die in dem jeweiligen ersten Einbringvorgang in den Brennraum eingebracht wird.Procedure according to one of the Claims 9 until 11 , characterized in that in the second operating area a first of the injection processes carried out within the respective work cycle is carried out before a second of the injection processes carried out within the respective work cycle, wherein the quantity introduced into the combustion chamber in the respective second injection process is in a range of 1% to 20% inclusive, in particular in a range of 3% to 10% inclusive, of the quantity introduced into the combustion chamber in the respective first injection process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (32) eine tumbleförmige Strömung des über die Öffnungen (32) in die Vorkammer (30) einströmenden Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirken.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (32) cause a tumble-shaped flow of the fuel-air mixture flowing into the pre-chamber (30) via the openings (32).
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