DE102011121100B4 - Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen Download PDF

Info

Publication number
DE102011121100B4
DE102011121100B4 DE102011121100.8A DE102011121100A DE102011121100B4 DE 102011121100 B4 DE102011121100 B4 DE 102011121100B4 DE 102011121100 A DE102011121100 A DE 102011121100A DE 102011121100 B4 DE102011121100 B4 DE 102011121100B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
internal combustion
combustion engine
combustion chamber
air
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102011121100.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011121100A1 (de
Inventor
Jens Fronemann
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi 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 Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102011121100.8A priority Critical patent/DE102011121100B4/de
Publication of DE102011121100A1 publication Critical patent/DE102011121100A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011121100B4 publication Critical patent/DE102011121100B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414Air temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem (2) zum Einspritzen einer bestimmten, sich aus einer ersten und einer zweiten Kraftstoffteilmenge zusammensetzenden Kraftstoffmenge in mindestens eine Brennkammer (1) des Verbrennungsmotors und mit mindestens einem zur Brennkammer (1) führenden Saugrohr (5) zum Zuführen von einer Luftmenge in die Brennkammer (1), wobei das Kraftstoffeinspritzsystem (2) mindestens eine erste Einspritzvorrichtung (3) zum Einspritzen der ersten Kraftstoffteilmenge direkt in die Brennkammer (1) und mindestens eine zweite Einspritzvorrichtung (4) zum Einspritzen der zweiten Kraftstoffteilmenge in das Saugrohr (5) aufweist und wobei bei jedem Befüllen der Brennkammer (1) die Brennkammer (1) unter einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit der Kraftstoffmenge und der Luftmenge gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhöhen der Füllung der Brennkammer (1) in einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors die zweite Kraftstoffteilmenge in Abhängigkeit von einer gewünschten Kühlwirkung auf die durch das Saugrohr (5) zugeführte Luftmenge bemessen wird, wobei die Kühlwirkung durch die in das Saugrohr (5) eingespritzte zweite Kraftstoffteilmenge erzielt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen einer bestimmten, sich aus einer ersten und einer zweiten Kraftstoffteilmenge zusammensetzenden Kraftstoffmenge in mindestens eine Brennkammer des Verbrennungsmotors und mit mindestens einem zur Brennkammer führenden Saugrohr zum Zuführen von einer Luftmenge in die Brennkammer, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem mindestens eine erste Einspritzvorrichtung zum Einspritzen der ersten Kraftstoffteilmenge direkt in die Brennkammer und mindestens eine zweite Einspritzvorrichtung zum Einspritzen der zweiten Kraftstoffteilmenge in das Saugrohr aufweist und wobei bei jedem Befüllen der Brennkammer die Brennkammer unter einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit der Kraftstoffmenge und der Luftmenge gefüllt wird.
  • Aus der DE 10 2006 033 141 A1 ist es beispielsweise bekannt, zur Zuführung einer gewünschten Kraftstoffmenge in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors Gebrauch von einer Benzindirekteinspritzung, mittels welcher Kraftstoff direkt in die Brennkammer eingespritzt wird, und von einer Saugrohreinspritzung, mittels welcher Kraftstoff in ein zu der Brennkammer führendes Saugrohr eingespritzt wird, zu machen. Bei der Benzindirekteinspritzung wird durch das Saugrohr lediglich Luft in die Brennkammer geführt und die Gemischbildung von Luft und Kraftstoff erfolgt direkt in der Brennkammer. Durch die Benzindirekteinspritzung lässt sich der Verbrennungsmotor in einem Teillastbetrieb betreiben, in dem ein Luftüberschuss vorliegt und insofern eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs möglich ist. Bei der Saugrohreinspritzung hingegen erfolgt die Mischung von Luft und Kraftstoff bereits im Saugrohr, was zur Bildung eines homogenen Gemischs führt.
  • Bekannte Verfahren zum Betreiben eines derartigen Verbrennungsmotors kombinieren die Vorteile der Benzindirekteinspritzung und der Saugrohreinspritzung. Dabei werden abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors die Benzindirekteinspritzung und die Saugrohreinspritzung getrennt oder kombiniert eingesetzt. Die Saugrohreinspritzung ist vorteilhaft in Hinblick auf die Partikelemission des Verbrennungsmotors. Die Benzindirekteinspritzung bringt Vorteile hinsichtlich der Füllung der Brennkammer und der Klopfgrenze des Verbrennungsmotors mit sich.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben des eingangs genannten Verbrennungsmotors zu schaffen, mit welchem auf einfache Art und Weise der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors gegenüber den bekannten Verfahren verbessert werden kann.
  • Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zum Erhöhen der Füllung der Brennkammer in einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors die zweite Kraftstoffteilmenge in Abhängigkeit von einer gewünschten Kühlwirkung auf die durch das Saugrohr zugeführte Luftmenge bemessen wird, wobei die Kühlwirkung durch die in das Saugrohr eingespritzte zweite Kraftstoffteilmenge erzielt wird. Ziel ist es also, die Füllung der Brennkammer, die aus dem Gemisch der Kraftstoffmenge und der Luftmenge besteht, zu erhöhen, wobei vorzugsweise das für den gewünschten Betriebszustand erforderliche Verhältnis der Kraftstoffmenge zu der Luftmenge konstant bleibt. Dies erfordert demzufolge sowohl eine Erhöhung der Luftmenge als auch eine Erhöhung der Kraftstoffmenge. Durch die zweite Kraftstoffteilmenge, die in das Saugrohr eingespritzt wird, wird die durch das Saugrohr in Richtung der Brennkammer strömende Luft durch Verdampfungsenthalpie gekühlt. Infolge der Kühlung der Luft nimmt ihre Dichte zu, sie wird also komprimiert. Folglich kann bei gleichbleibendem, durch die Geometrie der Brennkammer vorgegebenen Volumen eine größere Luftmenge, was einer größeren Luftmasse entspricht, insbesondere also mehr des für den Verbrennungsprozess benötigten Sauerstoffs, in die Brennkammer eingebracht werden.
  • Soll die einzuspritzende Kraftstoffmenge erhöht werden, so erfolgt eine Aufteilung der Kraftstoffmenge in die erste und zweite Kraftstoffteilmenge abhängig von der erreichbaren Kühlung der Luft und somit der in die Brennkammer einbringbaren Luftmenge. Durch die Erhöhung der in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffmenge wird also nicht die in die Brennkammer eingebrachte Luftmenge reduziert und somit das erforderliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht verändert. Vielmehr wird aufgrund der zweiten Kraftstoffteilmenge ermöglicht, dass auch eine erhöhte Luftmenge in die Brennkammer eingebracht wird, sodass das erforderliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis weiterhin gegeben ist. Eine Komprimierung der im Saugrohr strömenden Luft durch beispielsweise einen Kompressor oder einen Turbolader, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist demzufolge nicht notwendig, kann aber zusätzlich vorgesehen sein. Die in das Saugrohr einzuspritzende zweite Kraftstoffteilmenge wird also über die durch diesen Anteil der gesamten Kraftstoffmenge erzielbare Kühlung der Luft und insofern über die in die Brennkammer einbringbare Luftmenge bestimmt beziehungsweise geregelt und/oder gesteuert.
  • Die Erhöhung der Füllung der Brennkammer ist vorzugsweise über das konstante Verhältnis der Luftmenge zur Kraftstoffmenge bestimmt, das heißt, bei einer Erhöhung der zweiten Kraftstoffteilmenge und einer daraus resultierenden Erhöhung der Luftmenge ist die erste Kraftstoffteilmenge derart zu bemessen, sodass das konstante Verhältnis gewährleistet ist. Durch die niedrigere Temperatur des Gemischs in der Brennkammer erfolgt vorteilhafterweise eine Verschiebung der Klopfgrenze. Insgesamt lässt sich der Verbrennungsmotor in Bereichen von höheren Wirkungsgraden betreiben. Unter Luftmenge beziehungsweise Kraftstoffmenge beziehungsweise Kraftstoffteilmenge ist bevorzugt jeweils die Masse und nicht das Volumen der Luft beziehungsweise des Kraftstoffs zu verstehen. Demzufolge ist unter dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Massenverhältnis der Luftmenge zu der Kraftstoffmenge zu verstehen, das für den Verbrennungsprozess relevant ist. Selbstverständlich ist es möglich, dass der Verbrennungsmotor auch derart betrieben werden kann, dass die erste oder zweite Kraftstoffteilmenge Null ist, während die andere der gesamten Kraftstoffmenge entspricht.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Kraftstoffteilmenge derart eingestellt wird, dass die durch das Saugrohr in die Brennkammer unter Berücksichtigung der Kühlwirkung eingebrachte Luftmenge maximal ist. Durch das Einspritzen der zweiten Kraftstoffteilmenge in das Saugrohr wird die durch das Saugrohr strömende Luft gekühlt und komprimiert. Dieser Kühlung ist eine Grenze gesetzt, da – wenn die zweite Kraftstoffteilmenge zu hoch gewählt wird – die Luft von der zweiten Kraftstoffteilmenge vor einem zur Brennkammer führenden Einlassventil zumindest teilweise verdrängt wird und insofern weniger Luft in die Brennkammer strömen kann. Dies bedeutet, dass die zweite Kraftstoffteilmenge nur derart groß gewählt werden darf und entsprechend die Luft nur derart stark gekühlt werden kann, dass eine maximale Luftmenge beziehungsweise Luftmasse in die Brennkammer eingebracht wird. Es existiert also ein oberer Grenzwert für die Größe der zweiten Kraftstoffteilmenge. Wird dieser obere Grenzwert überschritten, so wird die Luft durch die zweite Kraftstoffteilmenge verdrängt und die in die Brennkammer einströmende Luftmenge verringert.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Kraftstoffteilmenge durch mindestens einen berechneten und/oder erfassten Parameter des Kraftstoffs und/oder des Verbrennungsmotors und/oder einer Umgebung des Verbrennungsmotors bestimmt wird. Durch diesen Parameter lässt sich die zweite Kraftstoffteilmenge – und insofern auch indirekt anhand von dem gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnis die erste Kraftstoffteilmenge – steuern beziehungsweise regeln.
  • Vorzugsweise dient als derartiger Parameter die Temperatur der im Saugrohr strömenden Luft und/oder die Temperatur des Saugrohrs selbst. Zur Erfassung der Temperatur ist bevorzugt mindestens ein Sensor in oder an dem Saugrohr vorgesehen, beispielsweise ein Saugrohrtemperatursensor, ein Ansauglufttemperatursensor und/oder eine Luftmassenmesseinrichtung. Zusätzlich oder alternativ wird vorteilhafterweise die Temperatur der im Saugrohr vorliegenden beziehungsweise strömenden Luft mittels eines Temperaturmodells berechnet. Insbesondere können die durch den Sensor erfassten Daten für die Temperatur der Luft beziehungsweise des Saugrohrs als Eingangsdaten für das Temperaturmodell dienen. Je höher die berechnete und/oder erfasste Temperatur der Luft beziehungsweise des Saugrohrs ist, desto größer wird – unter Berücksichtigung der zu vermeidenden Luftverdrängung – vorzugsweise die zweite Kraftstoffteilmenge bemessen. Abhängig von dem verwendeten Regelmodell kann nach einer erfolgten Abkühlung der Luft im Saugrohr die zweite Kraftstoffteilmenge wieder verringert und die erste Kraftstoffteilmenge unter Berücksichtigung einer nun geringeren erzielbaren Kühlung und kleineren, in die Brennkammer einbringbaren Luftmasse erhöht werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorzugsweise auch der Zündwinkel, d. h. Zündzeitpunkt, beziehungsweise Zündwinkelrückzug, d. h. eine Verstellung des Zündwinkels von einem Basiszündwinkel in Richtung auf einen späteren Zündwinkel, als Parameter verwendet werden. Wird durch eine Klopfregelung des Verbrennungsmotors die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs stärker zurückgeregelt, d. h. liegen erhöhte Zündwinkelrückzüge vor, so wird über eine Erhöhung der zweiten Kraftstoffteilmenge die Temperatur der in die Brennkammer einströmenden Luftmenge reduziert. Insgesamt erfolgt eine Verschiebung der Klopfgrenze. Gleichzeitig wird auch eine Erhöhung der Füllung erreicht.
  • Alternativ oder zusätzlich kann als Parameter die Umgebungstemperatur des Verbrennungsmotors dienen. Diese wird vorteilhafterweise durch einen Temperatursensor erfasst. Die Umgebungstemperatur wird vorzugsweise bei einem Kaltstart und/oder einem Warmlaufen des Verbrennungsmotors als Parameter zur Bemessung der zweiten Kraftstoffteilmenge eingesetzt. Unter dem Kaltstart ist eine Betriebsaufnahme des Verbrennungsmotors zu verstehen, bei dem die einzelnen Komponenten des Verbrennungsmotors noch nicht die für den optimalen Betrieb des Verbrennungsmotors erforderlichen Temperaturen aufweisen. Unter dem Warmlaufen des Verbrennungsmotors ist dessen Betrieb nach dem Kaltstart zu verstehen bis zu dem Zeitpunkt, an dem die einzelnen Komponenten ihre für den optimalen Betrieb erforderliche Temperatur erreicht haben.
  • Alternativ oder zusätzlich dient vorzugsweise der Ethanolanteil der zugemessenen Kraftstoffmenge als Parameter. Dies ist vor allem bei sogenannten Flexfuel-Verbrennungsmotoren relevant, die für den Betrieb ethanolhaltiger Kraftstoffe mit variablem Ethanolanteil ausgelegt sind. Bevorzugt ist mindestens ein Sensor zur Erfassung des Ethanolanteils vorgesehen. Insbesondere ist der Sensor in einer in Richtung der Brennkammer führenden Kraftstoffzuleitung und/oder einem Kraftstofftank angeordnet.
  • Alternativ oder zusätzlich dient vorzugsweise ein Solleinspritzzeitintervall als Parameter. Das Solleinspritzzeitintervall wird durch eine maximale Einspritzzeit, die durch die Drehzahl des Verbrennungsmotors im aktuellen Betriebszustand bestimmt ist, und durch eine minimale Einspritzzeit, die durch ein Einlassventil der jeweiligen Einspritzvorrichtung vorgegeben ist, nach oben und unten begrenzt. Die zum Einspritzen der ersten beziehungsweise zweiten Kraftstoffteilmenge verwendeten Einspritzzeiten müssen daher innerhalb des Solleinspritzzeitintervalls liegen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch die Abgastemperatur als Parameter zur Bestimmung der zweiten Kraftstoffteilmenge dienen. Vorzugsweise wird sie mittels mindestens eines entsprechenden Sensors, der in einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors angeordnet ist, erfasst und/oder anhand eines Abgastemperaturmodells berechnet. Die Aufteilung zwischen der ersten und zweiten Kraftstomeilmenge kann also auch in Abhängigkeit der Abgastemperatur erfolgen. Dies dient zum einen dem Schutz von Bauteilen, da ein nachteiliges Erhitzen der Bauteile durch die Abgase verhindert werden kann. Zum anderen lässt sich eine Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Gemischs mit Kraftstoff als auch eine Verschiebung eines Zündwinkels in Richtung der Frühzündung zur Erzielung einer niedrigen Abgastemperatur erreichen.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bestimmen der zweiten Kraftstoffteilmenge periodisch, insbesondere vor oder bei jedem Befüllen der Brennkammer, erfolgt. Die zweite Kraftstoffteilmenge wird also in regelmäßigen Abständen in Abhängigkeit des mindestens einen Parameters bestimmt und entsprechend in das Saugrohr eingespritzt. Die erste Kraftstoffteilmenge wird in den gleichen Abständen ebenfalls stets neu – unter Berücksichtigung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses – bestimmt. Vorzugsweise wird die zweite Kraftstoffteilmenge für jede Füllung der Brennkammer erneut bestimmt. Es ist aber auch denkbar, dass die zweite Kraftstoffteilmenge stets für mehrere aufeinanderfolgende Füllungen bestimmt wird und insofern über diese Füllungen gleich hoch bemessen wird. Durch das periodische Bestimmen der zweiten Kraftstoffteilmenge wird eine Aufteilung der Kraftstoffmenge in die beiden Kraftstoffteilmengen im Wesentlichen in Echtzeit ermöglicht, sodass der Verbrennungsmotor zu jeden Zeitpunkt optimal, das heißt insbesondere zur Erzielung einer hohen beziehungsweise maximalen Leistung, bei dem für den gewünschten Betriebszustand erforderlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird. Besonders bevorzugt ist dazu vorgesehen, dass das Berechnen und/oder das Erfassen des Parameters periodisch erfolgt. Auch kann es sich um ein kontinuierliches Berechnen und/oder Erfassen des Parameters handeln.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Erhöhen der Füllung, insbesondere ausschließlich, bei einem Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors erfolgt. Die Erhöhung der Füllung dient also einer Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors unter Volllast. Auch denkbar ist das Erhöhen der Füllung bei einem Kaltstart oder einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Alternativbetrieb des Verbrennungsmotors die zweite Kraftstoffteilmenge gemäß einem Kennfeld des Verbrennungsmotors bestimmt wird. Es liegt also eine vorgegebene Aufteilung zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffteilmenge vor, die von der Last und der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig ist. Diese Aufteilung wird am Prüfstand oder im Kraftfahrzeug ermittelt und ist in dem Kennfeld für den Motorbetrieb vorgegeben.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass bei einem Defekt einer der Einspritzvorrichtungen der Verbrennungsmotor in einem Ersatzbetrieb betrieben wird, bei dem die Kraftstoffmange mittels der anderen, funktionsfähigen Einspritzvorrichtung in das Saugrohr beziehungsweise die Brennkammer eingespritzt wird. Ist beispielsweise eine Komponente einer der Einspritzvorrichtungen defekt oder nicht voll funktionsfähig, so wird die für das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderliche Kraftstoffmenge in dem Ersatzbetrieb durch die andere Einspritzvorrichtung der Brennkammer zugeführt, also entweder der Brennkammer indirekt über das Saugrohr oder direkt zugeführt.
  • Es ist vorteilhaft, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne, während der nur eine der Einspritzvorrichtungen verwendet wurde, der Verbrennungsmotor kurzzeitig in einem Spülbetrieb betrieben wird, bei dem die andere Einspritzvorrichtung oder beide Einspritzvorrichtungen verwendet wird/werden. Die zunächst nicht verwendete Einspritzvorrichtung unterliegt der Gefahr der Versottung, der Verkokung oder dergleichen. Um diese Gefahr zu verringern, wird nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne, während der der Verbrennungsmotor beispielsweise im Normalbetrieb betrieben wurde, in den Spülbetrieb gewechselt, bei dem lediglich die bis dahin nicht verwendete, andere Einspritzvorrichtung eingesetzt wird oder alternativ beide Einspritzvorrichtungen eingesetzt werden. Die bis dahin nicht verwendete Einspritzvorrichtung wird also mit Kraftstoff durchspült, wodurch die genannte Gefahr verringert wird.
  • Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt die einzige
  • Figur eine schematische Schnittansicht durch einen Bereich eines Verbrennungsmotors.
  • Die Figur zeigt eine Schnittansicht durch einen Bereich eines Verbrennungsmotors, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird. Der Verbrennungsmotor weist eine Brennkammer 1 sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem 2 auf. Das Kraftstoffeinspritzsystem 2 umfasst eine erste Einspritzvorrichtung 3 und eine zweite Einspritzvorrichtung 4. Die erste Einspritzvorrichtung 3 ist als Benzindirekteinspritzvorrichtung ausgebildet und ermöglicht insofern das Einspritzen einer ersten Kraftstoffteilmenge direkt in die Brennkammer 1. Die zweite Einspritzvorrichtung 4 ist als Saugrohreinspritzvorrichtung ausgebildet und ermöglicht das Einspritzen einer zweiten Kraftstoffteilmenge in ein Saugrohr 5 des Verbrennungsmotors. Das Saugrohr 5 mündet in der Brennkammer 1 und bildet insofern einen Einlasskanal 7 aus. Das Saugrohr 5 dient dem Zuführen einer Luftmenge sowie der zweiten Kraftstoffteilmenge in die Brennkammer 1.
  • Der Verbrennungsmotor weist zudem ein Abgasrohr 6 auf, das das Abführen von in der Brennkammer 1 erzeugten Abgasen ermöglicht. Das Abgasrohr 6 bildet insofern einen Auslasskanal 8. Zum Verschließen und Öffnen des Einlasskanals 7 beziehungsweise des Auslasskanals 8 sind ein Einlassventil und ein Auslassventil vorgesehen, die in der Schnittansicht nicht dargestellt sind. Ferner ist ein Kolben 9 des Verbrennungsmotors zu erkennen, der mit einer nicht dargestellten Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle, gekoppelt ist.
  • Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise als Ottomotor ausgebildet. Es kann sich beispielsweise um einen Kolbenmotor oder einen Rotationskolbenmotor handeln. Die Luftzufuhr über das Saugrohr 5 in die Brennkammer 1 kann insbesondere freisaugend oder durch Aufladung erfolgen. Die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Brennkammer 1 kann durch Fremdzündung oder Selbstzündung erfolgen. Der Verbrennungsmotor wird vorzugsweise mit einem homogenen oder einem geschichteten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben. Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise mit allen bekannten Sensoren beziehungsweise Aktuatoren, die beispielsweise der Lastregelung, der Lasterfassung, der Gemischregelung, der Zündung, der Nockenwellenverstellung und dergleichen dienen, ausgestattet. Vorzugsweise ist eine variable Ventilsteuerung vorgesehen. Auch ist bevorzugt eine variable Verdichtung realisiert. Bevorzugt ist ein Abgasnachbehandlungssystem vorgesehen, das mit dem Abgasrohr 6 verbunden ist. Das Abgasnachbehandlungssystem kann als Partikelfilter und/oder Katalysator, insbesondere Oxidationskatalysator oder Denoxkatalysator, ausgebildet sein.
  • In einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors, insbesondere einem Volllastbetrieb, wird die Füllung der Brennkammer 1 für ein in einem gewünschten Betriebszustand erforderliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis folgendermaßen eingestellt: Der Brennkammer 1 wird eine Kraftstoffmenge, die der Summe aus der ersten und der zweiten Kraftstoffteilmenge entspricht, zugeführt. Dabei wird die zweite Kraftstoffteilmenge derart hoch bemessen, dass eine bestimmte, einstellbare Kühlung und insofern eine Volumenverringerung der durch das Saugrohr 5 in Richtung der Brennkammer 1 strömenden Luft erzielt wird. Insofern ist eine größere Luftmenge in die Brennkammer 1 einbringbar, als dies der Fall ist, wenn beispielsweise ausschließlich die Direkteinspritzungsvorrichtung genutzt wird. Insgesamt lässt sich also unter Berücksichtigung der Kühlung der Luft eine erhöhte Luftmenge und erhöhte Kraftstoffmenge zuführen und folglich eine äußerst hohe Füllung der Brennkammer 1 bei dem vorgegebenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzielen. Daraus resultiert ein optimaler, insbesondere maximaler, Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors.
  • Die zweite Kraftstoffteilmenge wird in Abhängigkeit von einer durch einen Sensor gemessenen oder durch ein Temperaturmodell ermittelten Temperatur der durch das Saugrohr 5 strömenden Luft eingestellt, insbesondere geregelt beziehungsweise gesteuert. Auch kann der durch eine Klopfregelung des Verbrennungsmotors geregelte Zündwinkel beziehungsweise Zündwinkelrückzug der Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer 1 für die Steuerung beziehungsweise Regelung der zweiten Kraftstoffmenge dienen. Ferner kann bei der Regelung beziehungsweise Steuerung der zweiten Kraftstoffteilmenge der Ethanolanteil des Kraftstoffs, ein durch die Drehzahl der Antriebswelle und durch Betätigungszeiten des Einlassventils, des Auslassventils und der Einspritzvorrichtungen 3 und 4 vorgegebenes Einspritzzeitintervall, die gemessene oder durch ein Abgasmodell ermittelte Abgastemperatur im Abgasrohr 6 und/oder die gemessene Umgebungstemperatur des Verbrennungsmotors berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise erfolgt die Steuerung beziehungsweise Regelung periodisch, insbesondere wird die zweite Kraftstoffteilmenge für jede Befüllung neu bestimmt.
  • Alternativ zum Normalbetrieb kann die zweite Kraftstoffmenge auch gemäß einem Kennfeld des Verbrennungsmotors bestimmt werden. Ist eine der Einspritzvorrichtung 3; 4 defekt, so wird die gewünschte Kraftstoffmenge über die andere Einspritzvorrichtung 4; 3 eingespritzt. Wird über einen längeren Zeitraum nur eine der Einspritzvorrichtungen 3; 4 genutzt, so wird vorteilhafterweise zumindest über eine kurze Zeitdauer der Verbrennungsmotor mit der anderen Einspritzvorrichtung 3; 4 oder mit beiden Einspritzvorrichtung 3 und 4 betrieben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkammer
    2
    Kraftstoffeinspritzsystem
    3
    erste Einspritzvorrichtung
    4
    zweite Einspritzvorrichtung
    5
    Saugrohr
    6
    Abgasrohr
    7
    Einlasskanal
    8
    Auslasskanal
    9
    Kolben

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem (2) zum Einspritzen einer bestimmten, sich aus einer ersten und einer zweiten Kraftstoffteilmenge zusammensetzenden Kraftstoffmenge in mindestens eine Brennkammer (1) des Verbrennungsmotors und mit mindestens einem zur Brennkammer (1) führenden Saugrohr (5) zum Zuführen von einer Luftmenge in die Brennkammer (1), wobei das Kraftstoffeinspritzsystem (2) mindestens eine erste Einspritzvorrichtung (3) zum Einspritzen der ersten Kraftstoffteilmenge direkt in die Brennkammer (1) und mindestens eine zweite Einspritzvorrichtung (4) zum Einspritzen der zweiten Kraftstoffteilmenge in das Saugrohr (5) aufweist und wobei bei jedem Befüllen der Brennkammer (1) die Brennkammer (1) unter einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit der Kraftstoffmenge und der Luftmenge gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhöhen der Füllung der Brennkammer (1) in einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors die zweite Kraftstoffteilmenge in Abhängigkeit von einer gewünschten Kühlwirkung auf die durch das Saugrohr (5) zugeführte Luftmenge bemessen wird, wobei die Kühlwirkung durch die in das Saugrohr (5) eingespritzte zweite Kraftstoffteilmenge erzielt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kraftstoffteilmenge derart eingestellt ist, dass die durch das Saugrohr (5) in die Brennkammer (1) unter Berücksichtigung der Kühlwirkung eingebrachte Luftmenge maximal ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kraftstoffteilmenge durch mindestens einen berechneten und/oder erfassten Parameter des Kraftstoffs und/oder des Verbrennungsmotors und/oder einer Umgebung des Verbrennungsmotors bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der zweiten Kraftstoffteilmenge periodisch, insbesondere vor oder bei jedem Befüllen der Brennkammer (1), erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen und/oder Erfassen des Parameters des Kraftstoffs und/oder des Verbrennungsmotors und/oder einer Umgebung des Verbrennungsmotors periodisch erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhöhen der Füllung, insbesondere ausschließlich, bei einem Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Alternativbetrieb des Verbrennungsmotors die zweite Kraftstoffteilmenge gemäß einem Kennfeld des Verbrennungsmotors bestimmt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Defekt einer der Einspritzvorrichtungen (3; 4) der Verbrennungsmotor in einem Ersatzbetrieb betrieben wird, bei dem die Kraftstoffmenge mittels der anderen, funktionsfähigen Einspritzvorrichtung (4; 3) in das Saugrohr (5) beziehungsweise die Brennkammer (1) eingespritzt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne, während der nur eine der Einspritzvorrichtungen (3; 4) verwendet wurde, der Verbrennungsmotor kurzzeitig in einem Spülbetrieb betrieben wird, bei dem die andere Einspritzvorrichtung (4; 3) oder beide Einspritzvorrichtungen (3, 4) verwendet wird/werden.
DE102011121100.8A 2011-12-14 2011-12-14 Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen Expired - Fee Related DE102011121100B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011121100.8A DE102011121100B4 (de) 2011-12-14 2011-12-14 Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011121100.8A DE102011121100B4 (de) 2011-12-14 2011-12-14 Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011121100A1 DE102011121100A1 (de) 2013-06-20
DE102011121100B4 true DE102011121100B4 (de) 2017-10-12

Family

ID=48521913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011121100.8A Expired - Fee Related DE102011121100B4 (de) 2011-12-14 2011-12-14 Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011121100B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106150733B (zh) * 2015-03-27 2019-05-31 长城汽车股份有限公司 双燃料发动机的控制方法、装置和具有该装置的汽车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853799A1 (de) * 1998-11-21 2000-05-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung
DE102006029370A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steigerung des Ladedruckaufbaus bei aufgeladenen Verbrennungskraftmaschinen
DE102006033141A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Zumessung von Kraftstoff für den Betrieb eines Ottomotors
DE102008002511A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bei kombinierter Direkt- und Saugrohreinspritzung, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt
DE102010037003A1 (de) * 2010-08-16 2012-02-16 Ford Global Technologies, Llc. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Gas als Kraftstoff und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853799A1 (de) * 1998-11-21 2000-05-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Gemischbildung bei einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung
DE102006029370A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steigerung des Ladedruckaufbaus bei aufgeladenen Verbrennungskraftmaschinen
DE102006033141A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Zumessung von Kraftstoff für den Betrieb eines Ottomotors
DE102008002511A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bei kombinierter Direkt- und Saugrohreinspritzung, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt
DE102010037003A1 (de) * 2010-08-16 2012-02-16 Ford Global Technologies, Llc. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Gas als Kraftstoff und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011121100A1 (de) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010046897B4 (de) Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters für einen Direkteinspritzmotor
DE102004004534B4 (de) System für einen motor mit abgasrückführung
DE102018100346B4 (de) Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
EP2665905B1 (de) Verfahren zum betreiben einer über wenigstens zwei zylinder verfügenden brennkraftmaschine
DE102006035466B4 (de) Selbstzündungsmaschinensteuergerät, das ein gewünschtes Ausgabemoment sicherstellt
DE102010046749A1 (de) Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters für einen geladenen Direkteinspritzmotor
DE102007045817B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Motorbetriebs während der Regeneration eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102010046751A1 (de) Verfahren zum Anpassen von Ladedruck während Regenerieren eines Partikelfilters für einen Direkteinspritzmotor
DE102006022321B4 (de) DIESELMOTOR UND VERFAHREN ZUM REDUZIEREN VON NOx-EMISSIONEN
DE112011102184B4 (de) Motorsteuergerät und Steuerverfahren
DE102013208047B4 (de) Adaptive Regenerierung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung in Ansprechen auf eine Biodiesel-Kraftstoffmischung
EP3417164A1 (de) Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102010029728B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor, Steuergerät zum Steuern einer Einspritzung in einem Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Auswählen eines Einspritzventils für ein Motorsystem
DE102016207819A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
DE102013207819B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kompressionszündungsmotors
DE102011121100B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit zumindest zwei Einspritzvorrichtungen
DE102007000046B4 (de) Steuersystem für eine Selbstzündungsbrennkraftmaschine
EP2561204A1 (de) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors
DE102014214438B3 (de) Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zur Einstellung eines gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors
DE102021210398A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors
WO2017093061A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs mit dualer kraftstoffeinspritzung
DE19849272B4 (de) Verfahren zur Diagnose eines Abgasrückführungs(AGR)-Systems eines Verbrennungsprozesses
WO2017097615A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2012045461A2 (de) Betriebsverfahren einer brennkraftmaschine
WO2009074169A1 (de) Selbstzündender verbrennungsmotor und verfahren zum regeln eines selbstzündenden verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee