DE102010011105A1 - Method for operating a spark-ignited internal combustion engine - Google Patents

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Dr.-Ing. Fischer Jürgen
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren (1) für eine fremdgezündete, direkteinspritzende Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels eines Injektors in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt und mittels einer Zündkerze fremdgezündet wird, bei dem eine eingespritzte Kraftstoffmenge auf zumindest eine Haupteinspritzung (2) und zumindest eine Nebeneinspritzung (3, 4, 5) aufteilt wird, wobei durch eine solche Haupteinspritzung (2) im Vergleich zu einer solchen Nebeneinspritzung (3, 4, 5) eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Durch Aufteilung der Haupteinspritzung (2) in eine Mehrfacheinspritzung (10), insbesondere in eine Zweifach-, Dreifach- oder Vierfach- oder Fünffacheinspritzung, in Abhängigkeit eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und/oder in Abhängigkeit der durch die Haupteinspritzung (2) eingespritzte Kraftstoffmenge und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkammer bzw. der Brennkammerwände, kann eine Benetzung der Brennkammerwände durch den Einspritzstrahl selbst verringert bzw. verhindert werden.The invention relates to an operating method (1) for a spark-ignited, direct-injection internal combustion engine, in which fuel is injected into a combustion chamber of the internal combustion engine by means of an injector and spark-ignited by means of a spark plug, in which a quantity of fuel injected is applied to at least one main injection (2) and at least one secondary injection (3, 4, 5) is divided, with such a main injection (2) compared to such a secondary injection (3, 4, 5) a larger amount of fuel is injected. By dividing the main injection (2) into a multiple injection (10), in particular into a double, triple or quadruple or five-fold injection, depending on an operating state of the internal combustion engine and / or depending on the amount of fuel injected by the main injection (2) and / or as a function of the temperature of the combustion chamber or the combustion chamber walls, wetting of the combustion chamber walls by the injection jet itself can be reduced or prevented.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine fremdgezündete, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to an operating method for a spark-ignited, direct injection internal combustion engine, having the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2005 044 544 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Viertakt-Brennkraftmaschine bekannt. Bei diesem Verfahren wird die eingespritzte Kraftstoffmenge auf zumindest zwei Einspritzungen verteilt. Dabei wird durch eine erste Einspritzung ein homogenes Magergemisch mit einem hohen Luftanteil in der Brennkammer der Brennkraftmaschine erzeugt, während durch eine nachfolgende zweite Einspritzung von Kraftstoff eine in das homogene Magergemisch eingebettete fettige Mischwolke mit hohem Kraftstoffanteil erzeugt wird. Des Weiteren erfolgt zumindest zeitnah zu einem Zündzeitpunkt eine dritte Einspritzung von Kraftstoff, die in Form einer Schichteinspritzung ein lokal im Bereich der Zündkerze angefettetes und zündfähiges Luft-/Kraftstoffgemisch erzeugt. Ein solches Verfahren kann auch dazu genutzt werden, nach dem Kaltstart und während einer Brennkraftmaschinenwarmlaufphase, bei niedrigen Temperaturen, insbesondere der Brennkammerwände, eine starke Benetzung der kalten Brennraumwände und des kalten Kolbenbodens zu verringern, da bei der ersten Einspritzung durch das Magergemisch nur eine geringe Kraftstoffmenge in Kontakt mit den kalten Wänden der Brennkammer kommt. Eine in das homogene Magergemisch eingebettete Gemischwolke kommt dabei aufgrund der Einbettung in das homogene Magergemisch zumindest nur geringfügig in Kontakt mit den kalten Brennraumwänden, so dass eine Benetzung der Brennkammerwände durch das homogene Magergemisch bzw. durch die Gemischwolke nur geringfügig auftritt.From the DE 10 2005 044 544 A1 a method for operating a spark-ignited four-stroke internal combustion engine is known. In this method, the injected amount of fuel is distributed to at least two injections. In this case, a homogeneous lean mixture with a high proportion of air in the combustion chamber of the internal combustion engine is generated by a first injection, while a subsequent mixed injection of fuel in the homogeneous lean mixture embedded greasy mixed cloud with high fuel content is generated. Furthermore, a third injection of fuel, which generates a locally enriched in the region of the spark plug and ignitable air / fuel mixture in the form of a stratified injection at least in time to an ignition timing. Such a method can also be used to reduce heavy wetting of the cold combustion chamber walls and the cold piston crown after the cold start and during an engine warm-up phase, at low temperatures, in particular the combustion chamber walls, since only a small amount of fuel at the first injection through the lean mixture comes in contact with the cold walls of the combustion chamber. Due to the embedding in the homogeneous lean mixture, a mixture cloud embedded in the homogeneous lean mixture comes into contact at least only slightly with the cold combustion chamber walls, so that wetting of the combustion chamber walls by the homogeneous lean mixture or by the mixture cloud occurs only slightly.

Nachteilig kann sich jedoch aufgrund des Einspritzstrahles bei der jeweiligen Einspritzung ein Benetzen der kalten Brennkammerwände durch den Einspritzstrahl selbst einstellen.A disadvantage, however, can be due to the injection jet at the respective injection wetting of the cold combustion chamber walls set by the injection jet itself.

Diese Benetzung durch den Einspritzstrahl der Brennkammerwände wird auch durch oben beschriebenes Verfahren nicht unterbunden bzw. verringert.This wetting by the injection jet of the combustion chamber walls is not prevented or reduced by the method described above.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich nun mit dem Problem, für ein solches Betriebsverfahren eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine Verringerung der Benetzung der Brennkammerwände, vorzugsweise bei der Brennkraftmaschinenwarmlaufphase und gegebenenfalls durch den Einspritzstrahl, auszeichnet.The present invention is now concerned with the problem of providing for such an operating method an improved or at least another embodiment, which is characterized in particular by a reduction in the wetting of the combustion chamber walls, preferably in the engine warm-up phase and optionally by the injection jet.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Betriebsverfahren für eine fremdgezündete, direkteinspritzende Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels eines Injektors in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt und mittels einer Zündkerze fremdgezündet wird, bei dem eine eingespritzte Kraftstoffmenge auf zumindest eine Haupteinspritzung und zumindest eine Nebeneinspritzung aufgeteilt wird, wobei eine solche Haupteinspritzung im Vergleich zu einer solchen Nebeneinspritzung eine größere Kraftstoffmenge aufweist, in Abhängigkeit eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und/oder in Abhängigkeit der durch die Haupteinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge die Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung aufzuteilen. Durch die Aufteilung einer Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung gelingt es, die Benetzung der kalten Brennkammerwände durch den Einspritzstrahl selbst aufgrund der Unterbrechung des Einspritzstrahls zu verringern. Dadurch lassen sich die Emissionswerte der Brennkraftmaschine, insbesondere die Partikelemission, merklich reduzieren. Somit können auch zukünftige Abgasgrenzwerte besser eingehalten werden und die Kosten von zusätzlichen Abgasnachbehandlungsmaßnahmen vermieden bzw. verringert werden.The invention is based on the general idea in an operation method for a spark-ignition direct-injection internal combustion engine in which fuel is injected by means of an injector into a combustion chamber of the internal combustion engine and externally ignited by means of a spark plug, in which an injected amount of fuel to at least one main injection and at least one secondary injection is divided, wherein such a main injection compared to such a sub-injection has a larger amount of fuel, depending on an operating condition of the internal combustion engine and / or depending on the injected by the main injection amount of fuel to divide the main injection into a multiple injection. By dividing a main injection into a multiple injection, it is possible to reduce the wetting of the cold combustion chamber walls by the injection jet itself due to the interruption of the injection jet. As a result, the emission values of the internal combustion engine, in particular the particle emission, can be markedly reduced. Thus, future exhaust emission limits can be better adhered to and the costs of additional exhaust aftertreatment measures can be avoided or reduced.

Grundlegend kann die Aufteilung einer Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung bei jedem Betriebsverfahren für eine fremdgezündete, direkt einspritzende Brennkraftmaschine, angewendet werden. Bevorzugt ist dieses Betriebsverfahren jedoch bei einer fremdgezündeten, direkt einspritzenden Brennkraftmaschine anwendbar, bei der mittels einer Haupteinspritzung ein in der Brennkammer angeordnetes, homogenes Magergemisch erzeugt wird, in welches durch zumindest eine Nebeneinspritzung zumindest eine fette Gemischwolke eingebettet wird. Des Weiteren können durch weitere Einspritzungen, insbesondere nahe zum Zündzeitpunkt weitere Gemischwolken im Bereich des Zündpunktes erzeugt werden, wodurch sich die Zündung eines solchen geschichteten Brennkammergemisches erleichtern lässt. Ein solches Betriebsverfahren mit geschichtetem Brennkammergemisch durch Mehrfacheinspritzungen ermöglicht durch geschickte Wahl der Einspritzzeitpunkte den Betrieb der Brennkraftmaschine mit Luft-/Kraftstoffverhältnissen im Bereich zwischen einem unterstöchiometrischen bzw. fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ < 1) und einem überstöchiometrischen bzw. mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis (z. B. λ > 1,5), da im Zündbereich jeweils ein zündfähiges Luft-/Kraftstoffverhältnis vorliegt. Das homogene, in der Brennkammer angeordnete Magergemisch, weist in jedem Fall ein überstöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ > 1) auf, während die in das homogene Magergemisch eingebettete, fettere Gemischwolke ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis oder ein unterstöchiometrisches Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ < 1) aufweisen kann.Basically, the division of a main injection into a multiple injection may be applied to any method of operation for a spark-ignited direct injection internal combustion engine. However, this operating method is preferably applicable to a spark-ignited, directly injecting internal combustion engine in which a homogeneous lean mixture arranged in the combustion chamber is produced by means of a main injection, in which at least one rich mixture cloud is embedded by at least one secondary injection. Furthermore, by further injections, in particular close to the ignition time, further mixture clouds can be generated in the region of the ignition point, whereby the ignition of such a layered combustion chamber mixture can be facilitated. Such a multi-injection stratified combustion chamber operation method, by judicious choice of injection timings, enables the operation of the air-fuel ratio internal combustion engine to be in the range of rich air / fuel ratio (λ <1) and lean-to-lean air / fuel ratio (eg λ> 1.5), since there is an ignitable air / fuel ratio in the ignition range. The homogeneous, arranged in the combustion chamber Lean mixture, in any case, has a stoichiometric air / fuel ratio (λ> 1), while the licher mixture cloud embedded in the homogeneous lean mixture may have a stoichiometric air / fuel ratio or a stoichiometric air / fuel ratio (λ <1).

Eine Benetzung der Brennkammerwände kann insbesondere durch eine Einspritzung einer großen Kraftstoffmenge bei dementsprechender Einspritzdauer auftreten. Diese sog. Haupteinspritzungen, die jeweils eine größere Kraftstoffmenge aufweisen, als die sog. Nebeneinspritzungen, sind ganz besonders der Gefahr ausgesetzt, dass durch deren Einspritzstrahl die Brennkammerwände benetzt werden können. Deshalb ist es zweckmäßig, bei diesen Haupteinspritzungen, insbesondere bei der ersten Einspritzung, die das homogene Magergemisch in der Brennkammer erzeugt, eine Aufteilung der Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung, insbesondere eine Zweifach-, Dreifach-, Vierfach- oder Fünffacheinspritzung, vorzunehmen. Dabei wird entweder bei gleicher Einspritzdauer eine solche Haupteinspritzung durch mehrere Pausen unterbrochen, während der Einspritzdruck bei der Einspritzung erhöht ist, oder es wird eine solche Haupteinspritzung bzgl. der Einspritzdauer verlängert und es werden zwischen den einzelnen Teileinspritzungen der Haupteinspritzung Pausen angeordnet.Wetting of the combustion chamber walls can occur in particular by injection of a large amount of fuel with a corresponding injection duration. These so-called main injections, each of which has a larger quantity of fuel than the so-called secondary injections, are especially exposed to the danger that the combustion chamber walls can be wetted by their injection jet. Therefore, it is expedient in these main injections, in particular in the first injection, which generates the homogeneous lean mixture in the combustion chamber, a division of the main injection into a multiple injection, in particular a double, triple, quadruple or five-fold injection to make. In the process, such a main injection is interrupted by several pauses, while the injection pressure in the injection is increased, or such a main injection is lengthened with respect to the injection duration and pauses are set between the individual partial injections of the main injection.

Dabei sind bei der Aufteilung einer Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung zumindest zwei Teileinspritzungen vorzusehen, wobei bei mehr als zwei Teileinspritzungen die Pausendauern in einer ersten Variante gleichbleibend groß ausgewählt werden können, oder in einer zweiten Variante variiert werden. Des Weiteren ist es ebenfalls möglich, die Kraftstoffmenge der jeweiligen Teileinspritzung gleich groß zu gestalten, sodass die gesamte Kraftstoffmenge der Haupteinspritzung in gleich große Kraftstoffmengen der jeweiligen Teileinspritzung aufgeteilt wird. Alternativ dazu ist es ggf. vorteilhaft, ebenfalls die eingespritzte Kraftstoffmenge der jeweiligen Teileinspritzung zu variieren. Eine solche Variation einer Anzahl von Teileinspritzungen und/oder einer Kraftstoffmenge der jeweiligen Teileinspritzung und/oder der Pausendauer zwischen den einzelnen Teileinspritzungen kann in Kennfeldern hinterlegt werden, so dass in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und/oder der Temperatur der Brennkammer bzw. der Brennkammerwände und/oder in Abhängigkeit der eingespritzten Kraftstoffmenge der Haupteinspritzung die jeweilig vorteilhafteste Ausgestaltung der Mehrfacheinspritzung ausgewählt wird.At least two partial injections are to be provided when dividing a main injection into a multiple injection, wherein with more than two partial injections, the pause durations can be selected to be consistently high in a first variant, or varied in a second variant. Furthermore, it is also possible to make the amount of fuel of the respective partial injection of the same size, so that the total amount of fuel of the main injection is divided into equal amounts of fuel of the respective partial injection. Alternatively, it may be advantageous to also vary the injected fuel quantity of the respective partial injection. Such a variation of a number of partial injections and / or a fuel quantity of the respective partial injection and / or the pause period between the individual partial injections can be stored in maps, so that depending on the operating state of the internal combustion engine and / or the temperature of the combustion chamber or the combustion chamber walls and / or depending on the injected amount of fuel of the main injection, the respective most advantageous embodiment of the multiple injection is selected.

Dabei ist die Pausendauer ggf. so zu wählen, dass in einem bestimmten Zeitfenster die gewünschte Einspritzmenge in die Brennkammer eingebracht werden kann, wobei die Pausendauer jeweils nicht so klein ist, dass ein von einer vorangehenden Einspritzung ausgehender sogenannter Windschatteneffekt die Einspritztiefe des darauffolgenden Einspritzstrahls vergrößert. Kann ein solcher Windschatteneffekt durch eine geschickte Auswahl der eingespritzten Kraftstoffmenge sowie der zwischen den Teileinspritzungen angeordneten Pausendauer verringert bzw. verhindert werden, so ist damit gleichzeitig auch die Benetzung der insbesondere kalten Brennkammerwände durch den Einspritzstrahl verringert und damit die Abgasemissionsqualität verbessert.If necessary, the pause duration is to be selected such that the desired injection quantity can be introduced into the combustion chamber in a specific time window, the pause duration in each case not being so small that a so-called slipstream effect emanating from a preceding injection increases the injection depth of the subsequent injection jet. If such a slipstream effect can be reduced or prevented by a skillful selection of the injected fuel quantity and the pause duration arranged between the partial injections, the wetting of the in particular cold combustion chamber walls by the injection jet is thereby simultaneously reduced, thereby improving the exhaust emission quality.

Bevorzugt wird eine solche Aufteilung der Haupteinspritzung in mehrere Teileinspritzungen einer Mehrfacheinspritzung bei der das homogene Magergemisch erzeugenden ersten Einspritzung durchgeführt. Es kann aber auch bei der Erzeugung der Gemischwolke durch eine Nebeneinspritzung eine dementsprechend große Kraftstoffmenge eingespritzt werden, sodass auch in diesem Fall ggf. bei einer Nebeneinspritzung eine solche Aufteilung der Nebeneinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung zu einer Verringerung der Emissionen, insbesondere der Partikelemissionen, wie z. B. Ruß, führen kann.Preferably, such a division of the main injection into a plurality of partial injections of a multiple injection is carried out in the homogeneous lean mixture generating the first injection. It can also be injected in the generation of the mixture cloud by a secondary injection, a correspondingly large amount of fuel, so that in this case, if necessary, in a secondary injection such a division of the secondary injection into a multiple injection to a reduction in emissions, in particular the particulate emissions such. As soot, can lead.

Bevorzugt wird ein solches Verfahren in Betriebszuständen angewendet, in denen eine erhöhte Gefahr der Benetzung der insbesondere kalten Brennkammerwände auftreten kann. Dies ist insbesondere im Falle der Brennkraftmaschinenwarmlaufphase der Fall, da in der frühen Phase der Brennkraftmaschinenbenutzung die Brennkammerwände nicht durch vorhergehende Verbrennungen in der Brennkammer aufgeheizt sind. Somit empfiehlt es sich, besonders bei diesen frühen Betriebsphasen der Brennkraftmaschine, ein solches Betriebsverfahren mit der Aufteilung zumindest einer Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung durchzuführen. Ganz besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren bei Brennkraftmaschinen mit kleinem Hubraum, da insbesondere bei einem kleinen Hubraum eine geringere Einspritztiefe des Einspritzstrahles notwendig ist, weil aufgrund des kleinen Hubraumes insgesamt eine geringere Einspritztiefe zur Verfügung steht.Preferably, such a method is used in operating conditions in which an increased risk of wetting of the particular cold combustion chamber walls may occur. This is the case in particular in the case of the engine warm-up phase, since in the early phase of the internal combustion engine use the combustion chamber walls are not heated by previous burns in the combustion chamber. Thus, it is recommended, particularly in these early operating phases of the internal combustion engine, to carry out such an operating method with the division of at least one main injection into a multiple injection. Especially advantageous is this method in internal combustion engines with a small displacement, since a smaller injection depth of the injection jet is necessary, especially for a small displacement, because due to the small displacement overall a smaller injection depth is available.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawings and will be explained in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch:It show, each schematically:

1 ein Betriebsverfahren mit einer Aufteilung einer Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung mit einer gleichen Kraftstoffmenge je Teileinspritzung und einer gleichen Pausendauer zwischen den einzelnen Teileinspritzungen, 1 an operating method with a division of a main injection into a multiple injection with an equal amount of fuel per partial injection and a same pause duration between the individual partial injections,

2 ein Betriebsverfahren mit einer Aufteilung einer Haupteinspritzung in eine Mehrfacheinspritzung mit unterschiedlichen Kraftstoffmengen je Teileinspritzung und einer unterschiedlichen Pausendauer zwischen den jeweiligen Teileinspritzungen. 2 an operating method with a division of a main injection into a multiple injection with different amounts of fuel per partial injection and a different pause duration between the respective partial injections.

Wie in 1 dargestellt, weist ein Betriebsverfahren 1 für eine fremd gezündete, direkt einspritzende Brennkraftmaschine zumindest eine Haupteinspritzung 2 und mehrere Nebeneinspritzungen 3, 4, 5 auf. Wird die Brennkraftmaschine in einem Schichtverfahren betrieben, so kann durch die Haupteinspritzung 2 ein homogenes Magergemisch in der Brennkammer der Brennkraftmaschine erzeugt werden, während die Nebeneinspritzung 3, 4, 5 zumindest eine in der homogenen Magergemischzone angeordnete, fette Gemischwolke erzeugen. Die Nebeneinspritzung 5, die dicht am Zündzeitpunkt (ZZP) stattfindet, erzeugt unmittelbar im Zündbereich bzw. im Bereich des Zündfunkens der Zündkerze ein zündfähiges Luft-/Kraftstoffgemisch. Dabei ist der Zündzeitpunkt (ZZP) vor dem oberen Zündtotpunkt (ZOT) angeordnet. Es ist auch denkbar, den Zündzeitpunkt (ZZP) nach dem oberen Zündtotpunkt (ZOT) vorzusehen. In den Diagrammen der 1 und 2 ist jeweils auf der X-Achse 6 der Kurbelwellenwinkel abgetragen. Vorteilhaft kann nun in Abhängigkeit des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und/oder in Abhängigkeit der durch die Haupteinspritzung 2 eingespritzten Kraftstoffmenge 8 und/oder in Abhängigkeit von der Brennkammertemperatur und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkammerwände, eine Aufteilung 7 der Kraftstoffmenge 8 in mehrere Teileinspritzungen 9, 9', 9'', 9''', 9'''' der Mehrfacheinspritzung 10 vorgenommen werden. Dabei kann, wie in 1 dargestellt, eine Pausendauer 11, 11', 11'', 11''' zwischen den Teileinspritzungen 9, 9', 9'', 9''', 9'''' gleich groß gewählt werden. Demzufolge, wie aus 1 ersichtlich, kann ebenfalls eine Kraftstoffmenge 12, 12', 12'', 12''', 12'''' der jeweiligen Teileinspritzungen 9, 9', 9'', 9''', 9'''' gleich groß gewählt werden.As in 1 shown has an operating method 1 for a foreign-fired, directly injecting internal combustion engine at least one main injection 2 and several secondary injections 3 . 4 . 5 on. If the internal combustion engine is operated in a shift process, then the main injection can 2 a homogeneous lean mixture can be generated in the combustion chamber of the internal combustion engine, while the secondary injection 3 . 4 . 5 produce at least one arranged in the homogeneous lean mixture zone, rich mixture cloud. The secondary injection 5 , which takes place close to the ignition timing (ZZP), generates an ignitable air / fuel mixture immediately in the ignition area or in the region of the spark of the spark plug. The ignition timing (ZZP) is arranged before the upper ignition dead center (ZOT). It is also conceivable to provide the ignition timing (ZZP) after the upper Zündtotpunkt (ZOT). In the diagrams of 1 and 2 is always on the X axis 6 the crankshaft angle removed. Advantageously, depending on the operating state of the internal combustion engine and / or as a function of the main injection 2 injected fuel quantity 8th and / or depending on the combustion chamber temperature and / or depending on the temperature of the combustion chamber walls, a division 7 the amount of fuel 8th in several partial injections 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' the multiple injection 10 be made. It can, as in 1 shown, a pause duration 11 . 11 ' . 11 '' . 11 ''' between the partial injections 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' be chosen the same size. Consequently, as out 1 can also be seen an amount of fuel 12 . 12 ' . 12 '' . 12 ''' . 12 '''' the respective partial injections 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' be chosen the same size.

Es ist aber auch denkbar, die Kraftstoffmenge der Teileinspritzungen 9, 9', 9'', 9''', wie aus 2 ersichtlich, zu variieren und ebenfalls die Pausendauer 11, 11', 11'' zwischen den Teileinspritzungen 9, 9', 9'', 9'''.But it is also conceivable, the fuel quantity of the partial injections 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' , like out 2 can be seen to vary and also the pause duration 11 . 11 ' . 11 '' between the partial injections 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' ,

Dabei kann sowohl die Variation bzw. die Nichtvariation der Pausendauer und/oder Kraftstoffmenge der Teileinspritzung in beliebiger Art und Weise zueinander kombiniert werden.In this case, both the variation or the non-variation of the pause duration and / or fuel quantity of the partial injection can be combined in any desired manner with one another.

Ebenso ist es möglich, wie in den 1 und 2 ersichtlich, die Gesamtdauer 13 der Haupteinspritzung 2 zu vergrößern oder, wie in den Figuren nicht dargestellt, gleich groß zu belassen.It is also possible, as in the 1 and 2 apparent, the total duration 13 the main injection 2 to enlarge or, as not shown in the figures, to leave the same size.

Dieses Verfahren der Aufteilung von Haupteinspritzungen eine Mehrfacheinspritzung kann ebenfalls bei Nebeneinspritzungen angewendet werden, wenn die Kraftstoffmenge der Nebeneinspritzung eine derartige Größe erreicht, dass durch eine einfache Einspritzung in Form einer Nebeneinspritzung eine Benetzung der Brennkammerwände durch den Einspritzstrahl auftreten kann.This method of splitting main injections of a multiple injection can also be applied to sub-injections when the amount of fuel of the sub-injection becomes so large that a simple injection in the form of sub-injection can cause wetting of the combustion chamber walls by the injection jet.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Betriebsverfahrenoperating procedures
22
Haupteinspritzungmain injection
33
NebeneinspritzungIn addition to injection
44
NebeneinspritzungIn addition to injection
55
NebeneinspritzungIn addition to injection
66
X-AchseX axis
77
Aufteilungdivision
88th
KraftstoffmengeAmount of fuel
9, 9', 9'', 9''', 9''''9, 9 ', 9' ', 9' '', 9 '' ''
Teileinspritzungpartial injection
1010
MehrfacheinspritzungMultiple injection
11, 11', 11'', 11'''11, 11 ', 11' ', 11' ''
Pausendauerbreak time
12, 12', 12'', 12''', 12'''12, 12 ', 12' ', 12' '', 12 '' '
KraftstoffmengeAmount of fuel
1313
Gesamtdauertotal duration

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (5)

Betriebsverfahren (1) für eine fremdgezündete, direkteinspritzende Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels eines Injektors in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt und mittels einer Zündkerze fremdgezündet wird, bei dem eine eingespritzte Kraftstoffmenge auf zumindest eine Haupteinspritzung (2) und zumindest eine Nebeneinspritzung (3, 4, 5) aufgeteilt wird, wobei durch eine solche Haupteinspritzung (2) im Vergleich zu einer solchen Nebeneinspritzung (3, 4, 5) eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und/oder in Abhängigkeit der durch die Haupteinspritzung (2) eingespritzten Kraftstoffmenge die Haupteinspritzung (2) in eine Mehrfacheinspritzung (10) aufgeteilt wird.Operating procedure ( 1 ) for a spark-ignited, direct-injection internal combustion engine in which fuel is injected by means of an injector into a combustion chamber of the internal combustion engine and externally ignited by means of a spark plug, in which an injected amount of fuel to at least one main injection ( 2 ) and at least one secondary injection ( 3 . 4 . 5 ), whereby by such a main injection ( 2 ) compared to such a secondary injection ( 3 . 4 . 5 ) a larger amount of fuel is injected, characterized in that in dependence on an operating state of the internal combustion engine and / or as a function of the main injection ( 2 ) injected fuel quantity the main injection ( 2 ) into a multiple injection ( 10 ) is divided. Betriebsverfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupteinspritzung (2) in zumindest eine Zweifach-, Dreifach- oder Vierfach- oder Fünffacheinspritzung aufgeteilt wird.Operating procedure ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the main injection ( 2 ) is divided into at least a double, triple or quadruple or five times injection. Betriebsverfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstoffmenge einer jeweiligen Teileinspritzung (9, 9', 9'', 9''', 9'''') der als Mehrfacheinspritzung (10) ausgebildeten Haupteinspritzung (2) und/oder eine zwischen den Teileinspritzungen (9, 9', 9'', 9''', 9''') eingelegte Pausendauer (11, 11', 11'', 11''') so gewählt werden/wird, dass eine Einspritztiefe einer Teileinspritzung (9, 9', 9'', 9''', 9'''') durch eine vorangegangene Teileinspritzung (9, 9', 9'', 9''', 9'''') nicht vergrößert wird.Operating procedure ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an amount of fuel of a respective partial injection ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) as a multiple injection ( 10 ) trained main injection ( 2 ) and / or one between the partial injections ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 ''' ) inserted pause duration ( 11 . 11 ' . 11 '' . 11 ''' ) is / are chosen so that an injection depth of a partial injection ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) by a preceding partial injection ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) is not enlarged. Betriebsverfahren (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffmengen der einzelnen Teileinspritzungen (9, 9', 9'', 9''', 9'''') der als Mehrfacheinspritzung (10) ausgebildeten Haupteinspritzung (2) und/oder die zwischen den Teileinspritzungen (9, 9', 9'', 9''', 9'''') eingelegten Pausendauern (11, 11', 11'', 11''') gleich groß gewählt werden.Operating procedure ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the fuel quantities of the individual partial injections ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) as a multiple injection ( 10 ) trained main injection ( 2 ) and / or between the partial injections ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) inserted pause durations ( 11 . 11 ' . 11 '' . 11 ''' ) are the same size. Betriebsverfahren (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffmenge der einzelnen Teileinspritzungen (9, 9', 9'', 9''', 9'''') der als Mehrfacheinspritzung (10) ausgebildeten Haupteinspritzung (2) und/oder die zwischen den Teileinspritzungen (9, 9', 9'', 9''', 9'''') eingelegten Pausendauern (11, 11', 11'', 11''') und/oder die Anzahl der Teileinspritzungen (9, 9', 9'', 9''', 9'''') über ein vordefiniertes Kennfeld variierbar eingestellt werden.Operating procedure ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the fuel quantity of the individual partial injections ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) as a multiple injection ( 10 ) trained main injection ( 2 ) and / or between the partial injections ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) inserted pause durations ( 11 . 11 ' . 11 '' . 11 ''' ) and / or the number of partial injections ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' . 9 '''' ) can be variably set via a predefined map.
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