DE10147529A1 - Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE10147529A1
DE10147529A1 DE10147529A DE10147529A DE10147529A1 DE 10147529 A1 DE10147529 A1 DE 10147529A1 DE 10147529 A DE10147529 A DE 10147529A DE 10147529 A DE10147529 A DE 10147529A DE 10147529 A1 DE10147529 A1 DE 10147529A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ignition
auto
fuel
combustion
air mixture
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
DE10147529A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10147529B4 (de
Inventor
Franz Chmela
Janos Csato
Michael Glensvig
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.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
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 AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of DE10147529A1 publication Critical patent/DE10147529A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10147529B4 publication Critical patent/DE10147529B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F02D41/3041—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
    • F02B23/105—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder the fuel is sprayed directly onto or close to the spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/242—Arrangement of spark plugs or injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B2023/102—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the spark plug being placed offset the cylinder centre axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff, insbesondere Benzin, betriebenen Brennkraftmaschine, wobei in Selbstzündungsbereichen (CI) ein zumindest annähernd homogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum (3) erzeugt wird, ein für eine Selbstzündung des Kraftstoffes geeignetes hohes Verdichtungsverhältnis bereitgestellt wird und die Verbrennung in Selbstzündungsbereichen (CI) überwiegend durch Selbstzündung erfolgt. Um auf möglichst einfache Weise den Verbrennungsbeginn im Selbstzündungsbereich (CI) zu steuern, ist vorgesehen, dass im Selbstzündungsbereich (CI) Druck und/oder Temperatur des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches, vorzugsweise in Abhängigkeit der Ladungszusammensetzung und/oder Ladungstemperatur, so eingestellt werden, dass die Selbstzündung erst nach dem eigentlichen gewünschten Brennbeginn im Bereich des oberen Totpunktes erreicht werden würde, und die Verbrennung des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches durch einen externen Energieimpuls eingeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine, wobei in Selbstzündungsbereichen ein zumindest annähernd homogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum er­ zeugt wird, ein für eine Selbstzündung des Kraftstoffes geeignetes hohes Ver­ dichtungsverhältnis bereitgestellt wird und die Verbrennung in Selbstzündungs­ bereichen überwiegend durch Selbstzündung erfolgt, sowie eine Brennkraftma­ schine zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der Veröffentlichung "Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) of Diesel Fuel", Allen W. Gray et al., SAE 971676, ist es bekannt, dass bei der Verbrennung eines durch Selbstzündung entflammten mageren Kraftstoff-Luft­ gemisches wegen der homogenen Konzentrations- und Temperaturverteilung äußerst niedrige Emissionswerte für NOx und Ruß erzielt werden. Dieses Verfah­ ren wird im englischen Sprachraum als HCCI-Verfahren (Homogeneous Charge Compression Ignition) bezeichnet. Weiters ist bekannt, dass Dieselkraftstoff bei diesem Verbrennungsverfahren Schwierigkeiten bereitet, da der Zeitpunkt der Entflammung wegen seiner hohen Zündwilligkeit nur bei niedrigem Verdich­ tungsverhältnis und niedrigem effektivem Mitteldruck in erwünschter Weise kurz vor dem oberen Totpunkt fixiert werden kann. Das erforderliche niedrige Ver­ dichtungsverhältnis von etwa 10 führt zu erheblichen Nachteilen hinsichtlich des spezifischen Kraftstoffverbrauches und der erreichbaren Leistungsausbeute ge­ genüber dem konventionellen Dieselverfahren, die die breite Nutzung dieses an sich sehr emissionsgünstigen Verbrennungsverfahren bisher verhindert haben. Als weitere dieselkraftstoffspezifische Schwierigkeit ist die für die Verdampfung und damit für die Homogenisierung der Zylinderladung hinderliche Lage des Sie­ debereichs zwischen etwa 170 bis 360°C anzusehen, die zu hohen Emissionen von NOx, Ruß und unverbrannten Kohlenwasserstoffen führen kann und die Ge­ fahr der Anreicherung von Dieselkraftstoff im Schmieröl mit sich bringt.
Benzin hat für das HCCI-Verfahren wegen seiner sehr niedrigen Selbstzündungs­ willigkeit und des niedriger liegenden Siedebereiches zwischen etwa 30 und 190°C große Vorteile. Das Verdichtungsverhältnis kann hier, ähnlich wie beim Dieselmotor, auf Werte von etwa 15 bis 17 angehoben werden. Allerdings ist auch hier der erreichbare effektive Mitteldruck in nachteiliger Weise auf den Teillastbereich beschränkt, wie aus der Veröffentlichung "An Experimental Study on Premixed-Charge Compression Ignition Gasoline Engine", Taro Aoyama et al., SAE 960081, hervorgeht.
Weiters ist aus der DE 36 32 579 C2 eine fremdgezündete, luftverdichtende, mit dieselmotorähnlich hohem Verdichtungsverhältnis arbeitende Brennkraftma­ schine bekannt, bei der zur Sicherstellung der Entflammung des Luft-Kraftstoff­ gemisches eine Ladungsschichtung erzeugt wird. Dieses Schichtlade-Brennver­ fahren kann auch als SCSI-Verfahren (Stratified Charge Spark Ignition) bezeich­ net werden. Mit dem Schichtladeprinzip wird erreicht, dass die Gemischzusam­ mensetzung im Bereich der Zündquelle während des Funkenüberschlages lange genug innerhalb der Zündgrenzen liegt, um eine für das Weiterbrennen der Zy­ linderladung ausreichend große Flamme zu erzeugen. Ein derartiges Schichtlade- Brennverfahren mit Fremdzündung ist allerdings im Teillastbereich nicht so emis­ sionsgünstig wie das HCCI-Verfahren, kann aber mit sehr viel höheren Mitteldrü­ cken betrieben werden und ist bezüglich der Rußemission besser als der Diesel­ motor.
Aus der DE 28 51 504 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftma­ schine mit variablem Verdichtungsverhältnis bekannt, wobei die Brennkraftma­ schine mit einer Kraftstoffsorte fremdgezündet und selbstgezündet betrieben wird. Bei dieser Brennkraftmaschine wird im Teillastbereich das Verdichtungsver­ hältnis zur Durchführung einer Selbstzündung vergrößert und im Vollastbereich für einen Fremdzündungsbetrieb verkleinert. Über eine in den Hauptbrennraum oder in eine Vorkammer mündende Einspritzdüse wird Kraftstoff für den Diesel­ betrieb zugeführt, wodurch ein inhomogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brenn­ raum entsteht. Es liegt somit kein HCCI-Betrieb vor. Die Zuführung des Kraft­ stoffes für den Fremdzündungsbetrieb erfolgt in einer Ausführung über einen Vergaser und in einer anderen Ausführung über eine in einen Nebenbrennraum mündende weitere Einspritzdüse. Die Verbrennung wird im Fremdzündungsbe­ trieb über eine in den Nebenbrennraum mündende Zündkerze eingeleitet. Bei Fremdzündung mit Kraftstoffeinspritzung und Luftansaugung im Vollastbetrieb liegt eine Ladungskonzentration im Nebenbrennraum relativ zum Hauptbrenn­ raum vor. Das bekannte Verfahren erlaubt ein stabiles Betriebsverhalten und ei­ nen guten Wirkungsgrad. Die vom HCCI-Verfahren bekannten extrem niedrigen Emissionswerte können aber nicht erreicht werden.
Auch die US 4 126 106 A beschreibt eine Brennkraftmaschine, die sowohl nach dem Otto-, als auch nach dem Dieselverfahren betreibbar ist. Dabei wird wäh­ rend der Startphase und des Teillastbetriebes unter direkter Kraftstoffeinsprit­ zung in den Brennraum eine Schichtladung erzeugt und die Verbrennung durch Fremdzündung dieser geschichteten Ladung eingeleitet. Bei Volllast hingegen wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum gegen die heißen Brennraumwände gespritzt, wobei der Kraftstoff verdampft und die Zündung durch Kompression nach dem Dieselverfahren erfolgt. Der Motor wird dabei bei einem Verdichtungs­ verhältnis von weniger als 16 : 1 betrieben. Bei höherer Motorlast reicht allerdings die Zeit zwischen Einspritzbeginn und dem Zeitpunkt der Selbstzündung für eine gute Gemischaufbereitung nicht mehr aus, weshalb es zu einer Verschlechterung des Verbrennungsablaufes und der Emissionen kommt.
Ferner ist aus der US 3 125 079 A eine Vielzweck-Brennkraftmaschine bekannt, welche sowohl selbstzündend, als auch fremdzündend mit einem festen Verdich­ tungsverhältnis von 15 : 1 betreibbar ist. Der Kraftstoff wird dabei über eine Vielstrahl-Einspritzdüse direkt radial in den Brennraum eingespritzt. Dies ist zur Erzeugung eines hohen Ladungsschichtungsgrades nicht geeignet.
Um bei einer Brennkraftmaschine für fremd- und selbstzündbarem Kraftstoff die Abgasqualität bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad zu verbessern, wird in der AT 003 135 U1 vorgeschlagen, im Selbstzündungsbereich ein zumindest annä­ hernd homogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum zu erzeugen. Dieses Verfahren weist die Vorteile des HCCI-Verfahrens auf und vermeidet durch die Umschaltung auf Fremdzündung dessen Nachteile bei hoher Motorlast. Das Ver­ fahren vereinigt somit die Vorteile des HCCI-Verfahrens mit dem des SCSI-Ver­ fahrens. Allerdings lässt sich der Verbrennungsbeginn des homogenen Kraftstoff- Luftgemisches nur schwer steuern, da zur Erreichung einer Homogenisierung die Gemischbildung ein Saugrohr oder sehr weit vor dem Verbrennungsbeginn er­ folgt. Es gibt daher keine direkte Steuerungsmöglichkeit des Verbrennungsbegin­ nes durch den Spritzbeginn (wie beim Dieselmotor) oder durch den Zündfunken (wie beim Ottomotor).
Für die Steuerung des Verbrennungsbeginnes würde ein HCCI-Motor ein komple­ xes Regelsystem für die Berücksichtigung bzw. Einstellung einer großen Anzahl von Betriebsparametern benötigen. Dies wäre allerdings mit einem sehr großen regeltechnischen Aufwand verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer mit selbstzündbarem homogenen Kraftstoff-Luftgemisch betriebenen Brennkraftma­ schine auf möglichst einfache Weise den Verbrennungsbeginn im Selbstzün­ dungsbereich zu steuern.
Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass im Selbstzündungsbereich Druck und/oder Temperatur des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches, vorzugsweise in Abhängigkeit der Ladungszusammensetzung und/oder Ladungstemperatur, so eingestellt werden, dass die Selbstzündung erst nach dem eigentlich gewünsch­ ten Brennbeginn im Bereich des oberen Totpunktes erreicht werden würden und die Verbrennung des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches erst durch einen ex­ ternen Energieimpuls eingeleitet wird. Die Ladung wird somit nur bis zu einem gewissen Abstand an die Selbstzündungsfähigkeit herangeführt. Die Einleitung der Verbrennung erfolgt durch den externen Energieimpuls. Durch diesen Ener­ gieimpuls wird das Energieniveau der Ladung bis zur Selbstzündungsfähigkeit angehoben, worauf die gesamte Zylinderladung nach Ablauf eines kurzen weite­ ren Zündverzuges die Selbstzündungsfähigkeit erreicht und durchbrennt.
Der externe Energieimpuls kann ein elektrischer Zündfunken sein. Genauso kann aber vorgesehen sein, dass die Verbrennung des homogenen Kraftstoff-Luftge­ misches im Selbstzündungsbereich durch die Selbstzündung einer unmittelbar vor dem Brennbeginn eingespritzten Pilot-Kraftstoffmenge eingeleitet wird.
Das Verfahren lässt sich bevorzugt einsetzen zum Betreiben einer mit sowohl fremd-, als auch selbstzündbarem Kraftstoff, insbesondere Benzin, betriebenen Kraftmaschine, wobei dem Motorbetriebsbereich Selbstzündungs- und Fremd­ zündungsbereiche zugeordnet werden und die Verbrennung in Fremdzündungs­ bereichen durch Fremdzündung des Kraftstoff-Luftgemisches eingeleitet wird, und wobei der Teillastbereich dem Selbstzündungsbereich, der Vollastbereich und/oder Motorbetriebsbereiche mit hoher Motorlast sowie der Kaltstart dem Fremdzündungsbereich zugeordnet werden. Dadurch können die Vorteile des HCCI-Verfahrens ausgenützt und durch die Umschaltung auf Fremdzündung des­ sen Nachteile bei hoher Motorlast vermieden werden. Zusätzlich zu den Selbst­ zündungsbereichen kann auch in zumindest einem Fremdzündungsbereich ein homogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum erzeugt werden. Das homo­ gene Kraftstoff-Luftgemisch kann stöchiometrisch oder mager sein. Besonders niedrige Kraftstoffverbräuche und geringe Emissionen lassen sich allerdings er­ reichen, wenn in Fremdzündungsbereichen eine Schichtladung im Brennraum erzeugt wird.
Bei höherer Motorlast würde beim HCCI-Verfahren die Zeit zwischen Einspritzbe­ ginn und dem Zeitpunkt der Selbstzündung für eine gute Gemischaufbereitung nicht mehr ausreichen, weshalb es bei Selbstzündung zu einer Verschlechterung des Verbrennungsablaufes und der Emissionen kommen würde. Da im Vollastbe­ reich und/oder in Motorbetriebsbereichen mit hoher Motorlast eine Fremdzün­ dung erfolgt, werden diese Nachteile vermieden. Es können somit sowohl im Teil­ last-, als auch im Vollastbereich die Emissionen deutlich verbessert werden.
Obwohl das SCSI-Verfahren zwar nicht genauso emissionsgünstig ist wie das HCCI-Verfahren, bietet es jedoch hinsichtlich der Emissionsbildung die zwei fol­ genden Vorteile gegenüber dem DI-Verfahren (direct injection) eines konventio­ nellen Dieselmotors. Zum einen ist die Rußbildungsneigung von Benzin haupt­ sächlich wegen der kleineren Molekülgröße und des damit zusammenhängenden höheren, die Gemischbildung begünstigenden, Dampfdruckes deutlich kleiner, als bei Dieselkraftstoff. Zum anderen bietet das Verfahrensmerkmal der Fremdzün­ dung gegenüber dem Dieselmotor den zusätzlichen Freiheitsgrad, die Zeitspanne zwischen Einspritzbeginn und Entflammung durch die Wahl des Abstandes zwi­ schen Einspritzbeginn und Zündzeitpunkt stark vergrößern zu können, womit die für die Gemischaufbereitung zur Verfügung stehende Zeit deutlich verlängert wird, wobei das Schichtladungsprinzip verhindert, dass die vor der Entflammung gebildete Menge vorgemischter Ladung und damit die anfängliche Druckan­ stiegsgeschwindigkeit zu groß werden würde.
In Motorbetriebsbereichen mit homogenem Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum kann die Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches vorteilhafterweise durch äußere Gemischbildung, vorzugsweise durch Einspritzung des Kraftstoffes in das Saugrohr erfolgen. In Motorbetriebsbereichen mit Schichtladung im Brennraum wird der Kraftstoff dagegen direkt immer in den Brennraum eingespritzt.
Die Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches im Selbstzündungsbereich kann aber auch durch direkte Einspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum erfolgen. Dazu kann die Einspritzeinrichtung mit veränderbarer Einspritzcharak­ teristik ausgeführt sein. Eine veränderbare Einspritzcharakteristik kann mit hub­ variablen Einspritzdüsen oder mit Doppelnadeleinspritzdüsen erreicht werden.
Eine Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches kann auch durch unter­ schiedliche Einspritzdrücke der direkteinspritzenden Einspritzeinrichtung realisiert werden. Um die Gemischbildung auch über die Strahlqualität definiert steuern zu können, kann eine luftunterstützte Einspritzeinrichtung von Vorteil sein.
Das Umschalten zwischen Selbst- und Fremdzündung wird in Abhängigkeit des effektiven Mitteldruckes des Arbeitsprozesses bei einem vorbestimmten Grenz­ wert des effektiven Mitteldruckes durchgeführt. Dabei liegt unterhalb dieses Grenzwertes der Selbstzündungsbereich und oberhalb dieses Grenzwertes der Fremdzündungsbereich. Der Grenzwert wird in einem Bereich des effektiven Mitteldruckes, in dem der indizierte Mitteldruck zwischen etwa 4 bis 9 bar, vor­ zugsweise etwa 6 bis 9 bar, besonders vorzugsweise etwa 7 bis 8,5 bar beträgt, definiert, wobei vorzugsweise die Druckanstiegsgeschwindigkeit des Zylinderdru­ ckes kleiner gleich 5 bar pro Grad Kurbelwinkel ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Zeitpunkt des Verbrennungs­ beginnes des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches im Selbstzündungsbereich so genau festgelegt werden, wie dies bisher nur bei nicht homogenen selbstzünden­ den Ladungen durch den Einspritzzeitpunkt oder bei fremdzündenden Ladungen durch den Zündzeitpunkt möglich war.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine gemäß Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Zylinder gemäß Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 ein Diagramm, in welchem der mittlere effektive Druck über der Drehzahl aufgetragen ist.
In Fig. 2 sind zusätzlich im Zylinderkopf angeordnete Elemente strichliert darge­ stellt.
In der Fig. 1 ist der im Zylinder 1 hin- und hergehende Kolben 2 in seiner oberen Totpunktlage dargestellt. Der Kolben 2 weist eine einen Brennraum 3 bildende Kolbenmulde 4 auf. Im Zylinderkopf 25 sind Einlasskanäle 6, 7 angeordnet, von denen zumindest ein Einlasskanal 6 drallerzeugend ausgebildet ist, wie in Fig. 2 durch strichlierte Linien angedeutet ist. Jeder der Einlasskanäle 5, 6 führt zu ei­ nem Einlassventil 7, 8. Im Zylinderkopf sind weiters Auslasskanäle 9, 10 ange­ ordnet, welche über Auslassventile 11, 12 in den Brennraum 3 münden.
Im Zylinderkopf 25 ist eine Einspritzeinrichtung 13 zur direkten Kraftstoffein­ spritzung in den Brennraum 3 sowie eine Zündeinrichtung bildende Hochspan­ nungszündkerze 14 vorgesehen, wobei sowohl die Einspritzeinrichtung 13, als auch die Zündkerze 14 im Bereich des Randes 15 der eingezogenen, rotations­ körperförmigen Kolbenmulde 4 angeordnet sind.
Die Düse 18 der Einspritzeinrichtung 13 weist eine Ein- oder Zweistrahldüse mit guter Strahlauflösung und einen nicht weiter dargestellten Luftanschluss zur Luftunterstützung auf. Die Einspritzeinrichtung 13 ist mit einem ebenfalls nicht weiter dargestellten Einspritzsystem verbunden, mit dem sich mindestens zwei verschiedene Druckniveaus realisieren lassen.
Die Durchstoßpunkte der Achse 14a der Zündkerze 14 und der Achse 13a der Einspritzeinrichtung 13 durch das Feuerdeck des Zylinderkopfes weisen - im Grundriss betrachtet - einen Zentriwinkel α zueinander von etwa 90° bis 200°, vorzugsweise 120° auf. Dabei ist die Zündkerze in Drallrichtung um diesen Win­ kel stromabwärts angeordnet.
Zumindest einer der Einlasskanäle 5, 6 ist mit einem Abgasrückführsystem 16 mit einem Abgassteuerorgan 16a verbunden, mit welchem Abgas in die Einlass­ strömung eingebracht werden kann.
Zur Erfassung des Entflammungszeitpunktes ist ein geeigneter Sensor 17 vorge­ sehen, welcher beispielsweise in die Zündkerze 14 integriert werden kann. Der Entflammungszeitpunkt kann über die Druckanstiegsgeschwindigkeit im Zylinder oder optisch erfasst werden. Der Sensor 17 ist mit einer elektronischen Steuer­ einheit ECU verbunden, welche in Abhängigkeit des Entflammungszeitpunktes den Einspritzzeitpunkt der Einspritzeinrichtung 13, sowie die Temperatur und die Abgasrückführmenge des Abgasrückführsystems 16 steuert.
Zumindest in einem der beiden Einlasskanäle 5, 6 ist ein Einlasssteuerorgan 5a bzw. 6a angeordnet, um den Drall im Brennraum 3 verändern zu können. Mit den Einlasskanälen 5, 6 sollte sich ein Drall mit relativ hoher Einlassdrallzahl, also einer Drallzahl größer als 2, erreichen lassen.
Die Brennkraftmaschine weist weiters eine variable Ventilsteuerungseinrichtung 19 für die Einlassventile 7, 8 und die Auslassventile 11, 12 auf, mit welchem der Schließzeitpunkt zumindest eines Einlassventiles 7, 8 und der Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkt mindestens eines Auslassventiles 11, 12 verändert werden kann. Die variable Ventilsteuerungseinrichtung 19 kann durch eine be­ kannte elektrische, hydraulische, pneumatische oder mechanische Ventilsteue­ rungsvorrichtung zur Veränderung der Steuerzeit gebildet sein. Die Ventilsteue­ rung erfolgt ebenfalls über die elektronische Steuereinheit ECU.
Die Brennkraftmaschine wird in der Kaltstartphase mit homogenem Gemisch mit Fremdzündung betrieben. Bei betriebswarmer Brennkraftmaschine wird im Teil­ lastbereich das Kompressionsverhältnis annähernd auf einen für die Selbstzün­ dung des Benzins erforderlichen Wert von 14 : 1 bis etwa 18 : 1 angehoben. Um den Selbstzündungszeitpunkt genau steuern zu können, werden Druck, Tempe­ ratur und Zusammensetzung der Ladung allerdings so eingestellt, dass die Selbstzündungsfähigkeit gerade noch nicht erreicht wird. Durch einen zusätzli­ chen äußeren Energieimpuls wird das Niveau der Selbstzündungsfähigkeit er­ reicht, worauf - nach Ablauf eines gewissen Zündverzuges - die gesamte Zylin­ derladung durchbrennt. Die Einleitung des zusätzlichen externen Energieimpulses kann durch einen Zündfunken einer Zündeinrichtung - etwa der Zündkerze 14 - oder durch Selbstzündung einer zusätzlich eingespritzten kleinen Kraftstoffmenge erfolgen. Im Selbstzündungsbereich wird der Kraftstoff der Einspritzeinrichtung 13 unter relativ hohem Druck zugeführt. Durch die Düse 18 der Einspritzeinrich­ tung 13 wird eine gute Strahlauflösung des Kraftstoffstrahles erreicht. Der Ein­ spritzzeitpunkt der Einspritzeinrichtung 13 kann über die Steuereinheit ECU in Abhängigkeit des Entflammungszeitpunktes, welcher über die Entflammungser­ fassungseinrichtung 17 erfasst wird, eingestellt werden. Eine besonders gute Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches während des Selbstzündungsbe­ reiches CI lässt sich auch durch eine bekannte äußere Gemischbildungseinrich­ tung, wie beispielsweise eine in Fig. 2 strichliert angedeutete Saugrohreinspritz­ einrichtung 26 oder einen Vergaser erreichen. Dadurch wird das Gemisch noch außerhalb des Brennraumes 3 aufbereitet und homogenisiert. Der Öffnungsbe­ ginn der Einlassventile 7, 8 wird so gesteuert, dass ein relativ hohes Verdich­ tungsverhältnis erreicht werden kann. Zur Anhebung der Ladungstemperatur können darüberhinaus die Steuerzeiten der Auslassventile 11, 12 verändert wer­ den, um eine innere Abgasrückführung zu erreichen.
Mit steigender Last verschiebt sich allerdings der Zeitpunkt der Entflammung in Richtung früh, was sich nachteilig auf den Verbrennungsablauf und damit auf den spezifischen Kraftstoffverbrauch und die Leistungsausbeute auswirken kann. Im höheren Lastbereich wird deshalb die Brennkraftmaschine nicht mehr nach dem HCCI-Verfahren, sondern nach dem SCSI-Verfahren betrieben. Dabei wird die Zündeinrichtung 14 wieder über die Steuereinheit ECU aktiviert, die Einspritzein­ richtung 13 durch das nicht weiter dargestellte Einspritzsystem mit Kraftstoff an­ gespeist, der Einlassströmung gekühltes Abgas zugeführt und das Kompressions­ verhältnis durch Verstellung der Ventilsteuerung abgesenkt. Bei der Einspritzung im Fremdzündungsbereich SI wird der Kraftstoff in Wandnähe des Brennraumes 3 eingebracht und damit eine ausgeprägte Ladungsschichtung erreicht. Da im Fremdzündungsbereich SI keine Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches erforderlich ist, kann der Einspritzzeitpunkt relativ spät im Vergleich zum Ein­ spritzzeitpunkt im Selbstzündungsbereich CI eingestellt werden.
Die Umschaltung zwischen Selbstzündungsbetrieb und Fremdzündungsbetrieb erfolgt vorteilhafterweise in Abhängigkeit des effektiven Mitteldruckes pe, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist. In Fig. 3 ist dabei der effektive Mitteldruck pe über der Motordrehzahl n aufgetragen. Unter einem vordefinierten Grenzwert peo des ef­ fektiven Mitteldruckes pe, bei dem der indizierte Mitteldruck zwischen 4 bis 9 bar, vorzugsweise 6 bis 9 bar, besonders vorzugsweise 7 bis 8,5 bar, liegt, befindet sich dabei der Selbstzündungsbereich CI und oberhalb des Grenzwertes peo der Fremdzündungsbereich SI. Die Druckanstiegsgeschwindigkeit dp/dϕ des Zylin­ derdruckes p über dem Kurbelwinkel ϕ ist dabei aus Geräuschgründen kleiner oder gleich 5 bar pro Grad Kurbelwinkel ϕ. Das Motormanagementsystem stützt sich auf die berechnete Einspritzmenge als Kontrollgröße.
Bei der beschriebenen Brennkraftmaschine und dem erläuterten Verfahren wird nur ein einziger Kraftstofftyp verwendet, welcher neben Benzin auch ein Gas oder ein Alkohol bzw. ein Gemisch dieser Komponenten davon sein kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Zeitpunkt des Verbrennungs­ beginnes des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches im Selbstzündungsbereich so genau festgelegt werden, wie dies bisher nur bei nicht homogenen selbstzünden­ den Ladungen durch den Einspritzzeitpunkt oder bei fremdzündenden Ladungen durch den Zündzeitpunkt möglich war.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren für eine Vierventil-Brennkraftmaschine beschrieben ist, eignet es sich selbstverständlich auch für Brennkraftmaschinen mit anderer Ventilzahl, beispielsweise für Zwei- oder Dreiventil-Brennkraftma­ schinen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine, wobei zumindest in Selbstzündungsbereichen (CI) ein zumindest annähernd homogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum (3) erzeugt wird, ein für eine Selbstzündung des Kraftstoffes geeignetes hohes Verdichtungsverhältnis bereitgestellt wird und die Verbrennung in Selbst­ zündungsbereichen (CI) überwiegend durch Selbstzündung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Selbstzündungsbereich (CI) Druck und/oder Temperatur des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches, vorzugsweise in Ab­ hängigkeit der Ladungszusammensetzung und/oder Ladungstemperatur, so eingestellt werden, dass die Selbstzündung erst nach dem eigentlichen ge­ wünschten Brennbeginn im Bereich des oberen Totpunktes erreicht werden würde, und dass die Verbrennung des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches im Selbstzündungsbereich (CI) lokal durch einen externen Energieimpuls eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbren­ nung des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches im Selbstzündungsbereich (CI) durch einen elektrischen Zündfunken eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennung des homogenen Kraftstoff-Luftgerriisches im Selbstzündungs­ bereich (CI) durch die Selbstzündung einer unmittelbar vor dem Brennbe­ ginn eingespritzten Pilot-Kraftstoffmenge eingeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zum Betreiben einer mit so­ wohl fremd-, als auch selbstzündbarem Kraftstoff, insbesondere Benzin, be­ triebenen Kraftmaschine, wobei dem Motorbetriebsbereich Selbstzündungs- (CI) und Fremdzündungsbereiche (SI) zugeordnet werden und die Verbren­ nung in Fremdzündungsbereichen (SI) durch Fremdzündung des Kraftstoff- Luftgemisches eingeleitet wird, und wobei der Teillastbereich dem Selbst­ zündungsbereich (CI), der Vollastbereich und/oder Motorbetriebsbereiche mit hoher Motorlast sowie der Kaltstart dem Fremdzündungsbereich (SI) zu­ geordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Fremdzündungsbereich (SI) eine Schichtladung im Brennraum (3) erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zum Betreiben einer mit so­ wohl fremd-, als auch selbstzündbarem Kraftstoff, insbesondere Benzin, be­ triebenen Kraftmaschine, wobei dem Motorbetriebsbereich Selbstzündungs- (CI) und Fremdzündungsbereiche (SI) zugeordnet werden und die Verbren­ nung in Fremdzündungsbereichen (SI) durch Fremdzündung des Kraftstoff- Luftgemisches eingeleitet wird, und wobei der Teillastbereich dem Selbst­ zündungsbereich (CI), der Vollastbereich und/oder Motorbetriebsbereiche mit hoher Motorlast sowie der Kaltstart dem Fremdzündungsbereich (SI) zu­ geordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Fremdzündungsbereich (SI) ein homogenes Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum (3) erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Motorbetriebsbereichen mit homogenem Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum (3) die Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches durch äu­ ßere Gemischbildung, vorzugsweise durch Einspritzung des Kraftstoffes in ein Saugrohr, erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Motorbetriebsbereichen mit homogenem Kraftstoff-Luftgemisch im Brennraum (3) die Homogenisierung des Kraftstoff-Luftgemisches durch in­ nere Gemischbildung erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Motorbetriebsbereichen mit Schichtladung im Brennraum der Kraft­ stoff direkt in den Brennraum eingespritzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Be­ triebsbereichen mit homogenem Kraftstoff-Luftgemisch mit höherem Druck eingespritzt wird als in Betriebsbereichen mit Schichtladung im Brennraum.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten zwischen Selbst- und Fremdzündung bei einem vorbe­ stimmten Grenzwert (peo) des indizierten effektiven Mitteldruckes (pe) durchgeführt wird, unterhalb dessen der Selbstzündungsbereich (CI) und oberhalb dessen der Fremdzündungsbereich (SI) liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenz­ wert (peo) in einem Bereich des effektiven Mitteldruckes (pe) definiert wird, in dem der indizierte Mitteldruck zwischen etwa 4 bis 9 bar, vorzugsweise zwischen etwa 6 bis 9 bar, besonders vorzugsweise zwischen etwa 7 bis 8,5 bar liegt, wobei vorzugsweise die Druckanstiegsgeschwindigkeit (dp/dϕ) des Zylinderdruckes (p) kleiner gleich 5 bar pro Grad Kurbelwinkel (ϕ) ist.
12. Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Brennbeginnes im Selbstzündungsbereich der Druck und/oder die Tempera­ tur des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches, vorzugsweise in Abhängigkeit der Ladungszusammensetzung und/oder der Ladungstemperatur steuerbar sind und dass zur Einleitung der Verbrennung des homogenen Kraftstoff- Luftgemisches im Selbstzündungsbereich lokal ein externer Energieimpuls einleitbar ist.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Energieimpuls ein elektrischer Zündfunken einer Zündkerze (14) ist.
14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Energieimpuls eine selbstgezündete, unmittelbar vor dem Brennbeginn über eine Einspritzeinrichtung (13) eingespritzte Pilot-Kraft­ stoffmenge ist.
15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zur Veränderung der Temperatur des homogenen Kraftstoff-Luftgemisches ein internes oder externes Abgasrückführsys­ tem (16) zur Rückführung von Abgas in die Einlassströmung vorgesehen ist.
16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zur Veränderung des Druckes des homogenen Kraft­ stoff-Luftgemisches im Brennraum eine Einrichtung zur Veränderung des effektiven Verdichtungsverhältnisses vorgesehen ist.
DE10147529.2A 2000-10-03 2001-09-26 Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE10147529B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT725/00U 2000-10-03
AT0072500U AT5133U1 (de) 2000-10-03 2000-10-03 Verfahren zum betreiben einer mit selbstzündbarem kraftstoff betriebenen brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10147529A1 true DE10147529A1 (de) 2002-06-27
DE10147529B4 DE10147529B4 (de) 2014-10-09

Family

ID=3498148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10147529.2A Expired - Fee Related DE10147529B4 (de) 2000-10-03 2001-09-26 Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6619254B2 (de)
JP (1) JP2002161780A (de)
AT (1) AT5133U1 (de)
DE (1) DE10147529B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008061769A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Kompressionszündverbrennung
DE102010018008B4 (de) 2009-04-28 2023-03-09 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuersystem und -verfahren zur HCCI-Modusumschaltung

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124750A1 (de) * 2001-05-21 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzsystem
JP4032690B2 (ja) * 2001-10-09 2008-01-16 株式会社日立製作所 筒内噴射ガソリンエンジン
DE10205494A1 (de) * 2002-02-09 2003-08-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine
JP4054223B2 (ja) * 2002-06-12 2008-02-27 富士重工業株式会社 筒内噴射型エンジンおよび筒内噴射型エンジンの制御方法
DE10344428B4 (de) * 2003-09-25 2015-02-19 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE10344426B4 (de) * 2003-09-25 2021-08-05 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
US20050183693A1 (en) * 2004-02-25 2005-08-25 Ford Global Technologies Llc Method and apparatus for controlling operation of dual mode hcci engines
US7270108B2 (en) * 2005-03-31 2007-09-18 Achates Power Llc Opposed piston, homogeneous charge pilot ignition engine
US7234438B2 (en) * 2005-09-21 2007-06-26 Ford Global Technologies, Llc System and method for engine operation with spark assisted compression ignition
US7287521B2 (en) * 2005-09-21 2007-10-30 Ford Global Technologies Llc System and method for improved engine starting using heated intake air
US7213585B2 (en) * 2005-09-21 2007-05-08 Ford Global Technologies, Llc System and method for maintaining heated intake air
US7168420B1 (en) 2005-09-21 2007-01-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for engine operation with spark assisted compression ignition
US7213572B2 (en) * 2005-09-21 2007-05-08 Ford Global Technologies, Llc System and method for engine operation with spark assisted compression ignition
US7240659B2 (en) * 2005-09-21 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Transition strategy for engine operation with spark ignition and homogeneous charge compression ignition modes
US7363911B2 (en) * 2005-11-03 2008-04-29 Ford Global Technologies, Llc Humidity-based combustion control in a multiple combustion mode engine
US7503167B2 (en) * 2005-11-18 2009-03-17 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with multiple combustion modes and fuel vapor purging
US7503166B2 (en) * 2005-11-18 2009-03-17 Ford Global Technologies, Llc Gasoline internal combustion engine with dynamic combustion mode allocation
US7552588B2 (en) * 2005-12-15 2009-06-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for HCCI temperature control
US7487852B2 (en) * 2006-03-06 2009-02-10 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling vehicle operation
US7469672B2 (en) * 2006-03-06 2008-12-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for operation of an engine having multiple combustion modes and cylinder deactivation
US7497198B2 (en) * 2006-03-06 2009-03-03 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling vehicle operation in response to fuel vapor purging
US7694760B2 (en) * 2006-03-06 2010-04-13 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling vehicle operation
US7690368B2 (en) * 2006-06-16 2010-04-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for facilitating homogeneous charge compression ignition
US7448359B2 (en) * 2006-08-10 2008-11-11 Ford Global Technologies, Llc Multi-mode internal combustion engine
US7213566B1 (en) 2006-08-10 2007-05-08 Ford Global Technologies, Llc Engine system and method of control
US7461628B2 (en) * 2006-12-01 2008-12-09 Ford Global Technologies, Llc Multiple combustion mode engine using direct alcohol injection
US8136504B2 (en) * 2007-07-27 2012-03-20 Ford Global Technologies, Llc HCCI heavy mixing mode
US8220436B2 (en) * 2008-03-13 2012-07-17 GM Global Technology Operations LLC HCCI/SI combustion switching control system and method
US8813492B2 (en) * 2009-10-14 2014-08-26 Hansen Engine Corporation Internal combustion engine and supercharger
US8776762B2 (en) * 2009-12-09 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC HCCI mode switching control system and method
JP5525317B2 (ja) * 2010-04-20 2014-06-18 本田技研工業株式会社 車両の制御装置
US9151240B2 (en) 2011-04-11 2015-10-06 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for a homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine
JP5915472B2 (ja) * 2012-09-07 2016-05-11 マツダ株式会社 火花点火式直噴エンジン
JP6008796B2 (ja) * 2013-05-30 2016-10-19 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP6642539B2 (ja) * 2017-08-25 2020-02-05 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
DE102018112450B4 (de) * 2018-05-24 2020-07-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Brennzylinder einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125079A (en) * 1964-03-17 Multi-purpose internal combustion engine
US4126106A (en) * 1977-09-06 1978-11-21 Southwest Research Institute Mixed cycle internal combustion engine
DE2851504C2 (de) * 1978-11-29 1982-02-11 Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und variablem Verdichtungsverhältnis
DE3433559A1 (de) 1984-09-13 1986-03-20 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren zum betreiben einer hubkolbenbrennkraftmaschine und hubkolbenbrennkraftmaschine zum durchfuehren dieses verfahrens
US4594976A (en) * 1985-03-18 1986-06-17 The Cessna Aircraft Company Hybrid internal combustion reciprocating engine
US4765293A (en) * 1986-05-07 1988-08-23 The Cessna Aircraft Company Hybrid internal combustion reciprocating engine
DE3632579A1 (de) * 1986-09-25 1988-04-07 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Fremdgezuendete, luftverdichtende brennkraftmaschine
DE3736630A1 (de) 1987-10-29 1989-05-11 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Brennverfahren
AT403615B (de) * 1991-03-12 1998-04-27 Avl Verbrennungskraft Messtech Luftverdichtende, ventilgesteuerte brennkraftmaschine
DE19519663A1 (de) * 1995-05-30 1996-05-15 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Selbstzündung
US6286482B1 (en) 1996-08-23 2001-09-11 Cummins Engine Company, Inc. Premixed charge compression ignition engine with optimal combustion control
US5832880A (en) * 1997-07-28 1998-11-10 Southwest Research Institute Apparatus and method for controlling homogeneous charge compression ignition combustion in diesel engines
AT2333U1 (de) * 1997-08-11 1998-08-25 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit fremdzündung
GB2328717A (en) * 1997-09-02 1999-03-03 Ford Global Tech Inc Two stage fuel injection for a compression ignition engine
DE19818596C5 (de) * 1998-04-25 2006-06-29 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer im Viertakt arbeitenden Hubkolbenbrennkraftmaschine
AT3135U1 (de) * 1998-06-18 1999-10-25 Avl List Gmbh Verfahren zum betreiben einer mit sowohl fremd-, als auch selbstzündbarem kraftstoff, insbesondere benzin betriebenen brennkraftmaschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008061769A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Kompressionszündverbrennung
US8347850B2 (en) 2008-12-11 2013-01-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Internal-combustion engine and homogeneous charge compression ignition process
DE102010018008B4 (de) 2009-04-28 2023-03-09 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuersystem und -verfahren zur HCCI-Modusumschaltung

Also Published As

Publication number Publication date
AT5133U1 (de) 2002-03-25
US6619254B2 (en) 2003-09-16
US20020038645A1 (en) 2002-04-04
JP2002161780A (ja) 2002-06-07
DE10147529B4 (de) 2014-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10147529B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer mit selbstzündbarem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine
DE19927479C2 (de) Verfahren zum Betrieb einer insbesondere mit Benzin betriebenen Brennkraftmaschine
DE602004013388T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Verbrennungssteuerung für eine Brennkraftmaschine
DE102006007279B4 (de) Kompressionsgezündeter Verbrennungsmotor und Betriebsverfahren
DE112006003590B4 (de) Verdichtungszündungseinleitungsvorrichtung und Verbrennungsmotor, der diese verwendet
DE10191820B4 (de) Verbrennungsmotor betreibbar in einem PCCI-Modus mit früher Steuereinspritzung und Betriebsverfahren.
DE10161551B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1537320B1 (de) Verfahren zum betrieb einer fremdgezündeten brennkraftmaschine
DE102004017990B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung
WO2004088109A1 (de) Brennkraftmaschine mit selbstzündung
DE4415073A1 (de) Hubkolbenmotor mit direkter Kraftstoffeinspritzeinrichtung und Funkenzündung, insbesondere für den Betrieb mit Alkoholkraftstoff
DE112005001606B4 (de) Brennkammer und Verfahren für einen Selbstzündungsbenzinmotor
DE102018101890A1 (de) Verbrennungsmotor
DE112011103649T5 (de) Vorkammerverbrennungssystem mit turbulentem Zündstrahl für Ottomotoren
DE112006002990T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer funkengezündeten Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE102016008916B4 (de) Mit Vormischungsbeschickung und Kompressionszündung arbeitender Motor, Steuer- bzw. Regeleinrichtung hierfür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors und Computerprogrammerzeugnis
WO2005100768A1 (de) Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine mit kraftstoffdirekteinspritzung
WO2019144169A1 (de) Verfahren zum betreiben einer otto-brennkraftmaschine
EP2446133A1 (de) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors
DE112011104585T5 (de) Schichtladungsmotor mit Einlassrohreinspritzung und Verfahren dafür
WO2019076581A1 (de) Zuführungs- und zündvorrichtung für einen gasmotor und verfahren zum betrieb einer zuführungs- und zündvorrichtung für einen gasmotor
DE102018000706A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE10204407B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102017201805A1 (de) Verfahren zum Einspritzen eines Zusatzmediums in den Zylinder einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
DE10320848A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: KATSCHER HABERMANN, PATENTANWAELTE, 64291 DARMSTADT

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150401