DE102022100423A1 - Verfahren und systeme für den vorkammerbetrieb während katalysatorerwärmung - Google Patents

Verfahren und systeme für den vorkammerbetrieb während katalysatorerwärmung Download PDF

Info

Publication number
DE102022100423A1
DE102022100423A1 DE102022100423.6A DE102022100423A DE102022100423A1 DE 102022100423 A1 DE102022100423 A1 DE 102022100423A1 DE 102022100423 A DE102022100423 A DE 102022100423A DE 102022100423 A1 DE102022100423 A1 DE 102022100423A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
chamber
air
cylinder
injector
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.)
Pending
Application number
DE102022100423.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Brad VanDerWege
Joseph Basmaji
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102022100423A1 publication Critical patent/DE102022100423A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/1023—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber pre-combustion chamber and cylinder being fed with fuel-air mixture(s)
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • 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
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • 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
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/10—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder
    • F02B19/1019—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber
    • F02B19/108—Engines characterised by precombustion chambers with fuel introduced partly into pre-combustion chamber, and partly into cylinder with only one pre-combustion chamber with fuel injection at least into pre-combustion chamber, i.e. injector mounted directly in the pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being 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
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • 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
    • F02D41/3094—Controlling 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
    • 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
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P13/00—Sparking plugs structurally combined with other parts of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/006—Ignition installations combined with other systems, e.g. fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/08—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
    • 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
    • F02D2041/3088—Controlling fuel injection for air assisted injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504—Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Betreiben einer Vorkammer bereitgestellt, um einem Zylinder während Katalysatorerwärmung Zündung bereitzustellen. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Einspritzen von Kraftstoff und Luft in eine Vorkammer eines Motorzylinders während eines Arbeitstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass eine Temperatur eines Katalysators kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während eines Verdichtungstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Katalysators größer oder gleich der Schwellenwerttemperatur ist, beinhalten. Auf diese Weise kann die Vorkammer dem Zylinder während einer Vielfalt von Betriebsbedingungen eine zuverlässige Zündung bereitstellen.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für Motoren, die ein Vorkammerzündungssystem aufweisen.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Eine Brennkraftmaschine verbrennt ein Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb von Zylindern, um Drehmoment zu erzeugen, das dazu verwendet werden kann, ein Fahrzeug anzutreiben. In einigen derartigen Motoren wird eine Zündquelle verwendet, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder zu zünden. Zum Beispiel beinhaltet in herkömmlichen Fremdzündungsmotoren jeder Zylinder eine Zündkerze zum direkten Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb des Zylinders. In anderen Beispielen kann das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder durch Strahlen von heißem Gas und Flammen aus einer Vorverbrennungskammer, die in dieser Schrift als „Vorkammer“ bezeichnet wird, gezündet werden. Die Vorkammer kann eine von Wänden umgebene Kammer sein, die sich in einem Totraum des Zylinders befindet (hierin auch als „Hauptkammer“ oder „Hauptverbrennungskammer“ bezeichnet) und kann eine Zündkerze beinhalten. Wenn eine Zündung angefordert wird, wird die Zündkerze in der Vorkammer betätigt, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer gezündet wird. Strahlen von Flammen und heißem Gas können aus der Vorkammer austreten und über ein oder mehrere Löcher in den Vorkammerwänden in den Zylinder gelangen. Diese Strahlen zünden das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder, um Drehmoment zu erzeugen.
  • Vorkammerzündung kann in einigen Situationen eine Erhöhung von Leistung und Effizienz gegenüber einem herkömmlichen Fremdzündungsmotor bieten. Zum Beispiel kann ein Zylinder mit Vorkammerzündung mit einer höheren Verdünnung betrieben werden als ein ähnlicher Zylinder eines herkömmlichen Fremdzündungsmotors, was zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch in dem Zylinder mit Vorkammerzündung führen kann. In weiteren Beispielen kann ein Zylinder mit Vorkammerzündung aufgrund einer erhöhten Brenngeschwindigkeit in dem Zylinder mehr Leistung erzeugen als ein Zylinder, der durch eine Zündkerze gezündet wird, was eine Zeitdauer für das Auftreten von Klopfverbrennung verringern kann und dadurch ermöglicht, dass der Zündzeitpunkt weiter in Richtung des Zeitpunkts des maximalen Bremsmoments (maximum brake torque - MBT) vorgeschoben wird.
  • Es kann jedoch schwierig sein, die späten Zündzeitpunkte, die typischerweise während eines Katalysatorerwärmungsvorgangs unter Verwendung einer Vorkammerzündung verwendet werden, dauerhaft zu erreichen. Als ein Beispiel werden in der Vorkammer hauptsächlich dadurch Turbulenzen erzeugt, dass Brennkammergase während des Verdichtungstakts des Zylinders durch die kleinen Löcher in die Vorkammer gedrängt werden. Jedoch hat sich diese Strömung zu einem späten Zeitpunkt des Verdichtungstakts bereits erheblich verringert und zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Zündung zur Katalysatorerwärmung gewünscht ist, sind die erzeugten Turbulenzen weitgehend aufgelöst. Dieser Effekt wird durch die schnelle Verbrennungsrate, die durch die Vorkammer erzeugt wird, verstärkt. Um zum Beispiel eine ausreichend späte Verbrennungsphasenlage für die Katalysatorerwärmung mit der über die Vorkammerzündung bereitgestellten schnellen Verbrennungsrate zu erhalten, wird zum Beispiel ein späterer Zündzeitpunkt angefordert als bei Verwendung der herkömmlichen direkten Fremdzündung. Infolgedessen liegen die für eine schnelle und stabile Vorkammerverbrennung gewünschten Turbulenzen nicht vor, wenn eine Zündung gewünscht ist, was zu einem erhöhten Auftreten von Vorkammerfehlzündungen führt.
  • Um die Probleme im Zusammenhang mit der Vorkammerzündung während bestimmter Motorbetriebsbedingungen zu beheben, wie etwa während Katalysatorerwärmung, können einige Systeme ferner eine Zündkerze beinhalten, die direkt an die Hauptverbrennungskammer gekoppelt ist und während einiger Motorbetriebsmodi zusätzlich oder alternativ einen Zündfunken bereitstellen kann. Das Einbeziehen einer zusätzlichen Zündkerze in jedem Zylinder verwendet jedoch typischerweise doppelt so viele Zündspulen, was die Produktions- und Reparaturkosten erhöhen kann. Ferner kann jede Zündspule einen separaten Kommunikationskanal mit einer Fahrzeugsteuerung verwenden, was eine Menge an Steuerungsverarbeitungsressourcen erhöhen kann, die während des Motorbetriebs verwendet werden. Ferner kann die nicht in Betrieb befindliche Vorkammer ein sehr großes Spaltvolumen in dem Zylinder bereitstellen, was die Kohlenwasserstoffemissionen während der Katalysatorerwärmung wesentlich erhöhen kann.
  • Kurzdarstellung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehenden Probleme erkannt und ein Verfahren identifiziert, um diese zumindest teilweise zu lösen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Einspritzen von Kraftstoff und Luft in eine Vorkammer eines Motorzylinders während eines Arbeitstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass ein gewünschter Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt eines Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt; und Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Verdichtungstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt eines Verdichtungstakts liegt. Auf diese Weise kann die Vorkammer dem Zylinder selbst während Katalysatorerwärmung eine zuverlässige Zündung bereitstellen.
  • Als ein Beispiel kann die Vorkammer eine einzelne Einspritzvorrichtung beinhalten und das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts kann das Betätigen der einzelnen Einspritzvorrichtung beinhalten, nachdem ein Druck in dem Motorzylinder während des Arbeitstakts auf einen Schwellenwert sinkt. Zum Beispiel kann der Schwellenwert ein Druck sein, bei dem das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer Rückstände aus einem vorherigen Verbrennungszyklus sowie Zylindergase, die während des Verdichtungstakts hineingedrängt werden, effektiv herausdrängt. In einigen Beispielen können der Kraftstoff und die Luft über eine einzelne Einspritzvorrichtung zugeführt werden, wohingegen der Kraftstoff und die Luft in anderen Beispielen durch separate Einspritzvorrichtungen (z. B. eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Vorkammerlufteinspritzvorrichtung) zugeführt werden können. In einigen Beispielen kann das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts des Motorzylinders ferner das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer nicht früher als 20 Grad hinter dem oberen Totpunkt während des Arbeitstakts beinhalten. Zum Beispiel kann der Druck in dem Motorzylinder bei 20 Grad hinter dem oberen Totpunkt kleiner oder gleich dem Schwellenwert sein.
  • Als anderes Beispiel kann das Verfahren ferner das Aktivieren einer Zündkerze der Vorkammer während des Arbeitstakts nach dem Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer, während der gewünschte Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt, und das Betätigen der Zündkerze der Vorkammer während des Verdichtungstakts nach dem Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer, während der gewünschte Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegt, beinhalten. Zum Beispiel kann der gewünschte Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegen, wenn eine Temperatur eines Katalysators kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und kann vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegen, wenn die Temperatur des Katalysators größer als die Schwellenwerttemperatur ist. Als ein Beispiel kann ein Zeitpunkt des Betätigens der Zündkerze der Vorkammer auf Grundlage der Temperatur des Katalysators bestimmt werden, während die Temperatur des Katalysators kleiner als der Schwellenwert ist, und kann auf Grundlage einer gewünschter Drehmomentausgabe des Motorzylinders und nicht der Temperatur des Katalysators bestimmt werden, während die Temperatur des Katalysators größer oder gleich der Schwellenwerttemperatur ist. Zum Beispiel kann der Zeitpunkt weiter verzögert werden, wenn die Temperatur des Katalysators weiter unter die Schwellenwerttemperatur sinkt, um eine Menge an Abwärme zu erhöhen, die dem Katalysator bereitgestellt wird.
  • Auf diese Weise können die Vorkammergase effektiv gespült werden, während Turbulenzen in die Vorkammer eingeführt werden, für die keine Zeit zur Auflösung bleibt, bevor ein Funken bereitgestellt wird, was eine effiziente und zuverlässige Vorkammerzündung über einen Bereich von Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch Verwenden der Vorkammerzündung während der Katalysatorerwärmung kann der Zylinder im Vergleich zur Verwendung einer herkömmlichen direkten Fremdzündung mit einer höheren Verdünnung betrieben werden. Infolgedessen können Fahrzeugemissionen reduziert werden, bevor der Katalysator seine Anspringtemperatur erreicht. Indem nicht beide der Vorkammer und einer Zylinderzündkerze einbezogen werden, können ferner die Kosten des Systems reduziert werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Zylinders einschließlich einer Vorkammer in einem Motorsystem eines Fahrzeugs.
    • 2 zeigt schematisch eine Teilansicht einer alternativen Konfiguration der Vorkammer aus 1.
    • 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Spül- und Zündzeitpunkten in einer Vorkammer.
    • 4 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm des Betriebs eines Zylinders und einer Vorkammer, wenn keine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt.
    • 5 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm des Betriebs eines Zylinders und einer Vorkammer, wenn eine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt.
    • 6 zeigt eine prophetische beispielhafte Zeitachse zum Einstellen des Spül- und Zündzeitpunkts in einer Vorkammer auf Grundlage einer Bedingung eines Katalysators.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Bereitstellen von Vorkammerzündung während Katalysatorerwärmung. Der Zylinder kann eine Zylinderkonfiguration aufweisen, die eine aktive Vorkammer umfasst, die eine Zündkerze und mindestens eine Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff und/oder Luft beinhaltet. Es ist zu beachten, dass sich der Ausdruck „Luft“ im vorliegenden Zusammenhang auf Umgebungsluft, reinen Sauerstoff (z. B. O2), anderes verbrennbares Gas (. z. B. Wasserstoff) oder ein Gemisch derartiger Gase (z. B. mit Sauerstoff angereicherte Luft) beziehen kann. Insbesondere zeigt 1 ein Beispiel, in dem die Vorkammer eine separate Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhaltet, wohingegen 2 ein Beispiel zeigt, in dem die Vorkammer eine einzelne Einspritzvorrichtung beinhaltet, die Kraftstoff und Luft vorgemischt einspritzt. Die Vorkammer kann betrieben werden, um dem Zylinder selbst während der Katalysatorerwärmung eine Zündquelle bereitzustellen, wie etwa gemäß dem Verfahren aus 3. 4 zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm von Vorkammereinspritz- und Vorkammerzündzeitpunkten zum Bereitstellen von Vorkammerzündung an einen Zylinder, wenn keine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt, wohingegen 5 ein beispielhaftes Zeitdiagramm der Vorkammereinspritz- und Vorkammerzündzeitpunkte zum Bereitstellen von Vorkammerzündung an den Zylinder zeigt, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt. Eine beispielhafte Zeitachse zum Einstellen der Vorkammereinspritz- und Vorkammerzündzeitpunkte auf Grundlage der Temperatur des Katalysators ist in 6 gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren zeigt 1 eine Teilansicht eines einzelnen Zylinders 130 einer Brennkraftmaschine 10, der in einem Fahrzeug 5 beinhaltet sein kann. Der Motor 10 kann ein Mehrzylindermotor sein und in 1 ist lediglich ein Zylinder 130 gezeigt. Der Zylinder (z. B. die Brennkammer) 130 beinhaltet eine Kühlmittelhülse 114 und Zylinderwände 132, wobei ein Kolben 136 darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 140 verbunden ist. Die Brennkammer 130 kommuniziert der Darstellung nach über ein Einlassventil 4 und eine Einlassöffnung 22 mit einem Ansaugkrümmer 44 und über ein Auslassventil 8 und eine Auslassöffnung 86 mit einem Abgaskrümmer 48. Eine Drossel 62, die eine Drosselklappe 64 beinhaltet, kann in einem Ansaugkanal stromaufwärts des Ansaugkrümmers 44 zum Variieren einer Strömungsrate und/oder eines Drucks von Ansaugluft, die/der den Motorzylindern bereitgestellt wird, bereitgestellt sein.
  • Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch die Steuerung 12 und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 113 über ein Fahrpedal 116 und einen Fahrpedalpositionssensor 118 und über ein Bremspedal 117 und einen Bremspedalpositionssensor 119 gesteuert werden. Der Fahrpedalpositionssensor 118 kann ein Pedalpositionssignal (pedal position - PP) an die Steuerung 12 senden, das einer Position des Fahrpedals 116 entspricht, und der Bremspedalpositionssensor 119 kann ein Bremspedalpositionssignal (brake pedal position - BPP) an die Steuerung 12 senden, das einer Position des Bremspedals 117 entspricht.
  • In einigen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen handeln, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 160 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen handelt es sich bei dem Fahrzeug 5 um ein herkömmliches Fahrzeug mit nur einem Motor. In dem in 1 gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug den Motor 10 und eine elektrische Maschine 161. Bei der elektrischen Maschine 161 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Motorgenerator handeln und diese kann somit in dieser Schrift auch als Elektromotor bezeichnet werden. Die elektrische Maschine 161 nimmt elektrische Leistung aus einer Traktionsbatterie 170 auf, um Fahrzeugrädern 160 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 161 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsvorgangs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 170 bereitzustellen.
  • Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 161 sind über ein Getriebe 167 mit den Fahrzeugrädern 160 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 166 eingekuppelt sind. In dem abgebildeten Beispiel ist eine erste Kupplung 166 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 161 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 166 zwischen der elektrischen Maschine 161 und dem Getriebe 167 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 166 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit der elektrischen Maschine 161 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder davon zu trennen und/oder die elektrische Maschine 161 mit dem Getriebe 167 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder davon zu trennen. Bei dem Getriebe 167 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetengetriebesystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, die Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeuge beinhalten.
  • Ein Auslasskanal 135 kann zusätzlich zu dem Zylinder 130 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Ein Abgassensor 128 ist stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 178 an den Auslasskanal 135 gekoppelt gezeigt. Der Abgassensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (LKV) des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (universal oder wide-range exhaust gas oxygen - UEGO), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (nicht gezeigt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator, eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
  • In der abgebildeten Ansicht befinden sich das Einlassventil 4 und das Auslassventil 8 in einer oberen Region der Brennkammer 130. Das Einlassventil 4 und das Auslassventil 8 können durch eine Steuerung 12 unter Verwendung entsprechender Nockenbetätigungssysteme, die einen oder mehrere Nocken beinhalten, gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme können eines oder mehrere von Systemen eines Motors mit variablem Hubraum (variable displacement engine - VDE), Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variabler Nockensteuerzeit (variable cam timing - VCT), variabler Ventilsteuerzeit (variable valve timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL) nutzen, um die Ventilbetätigung zu variieren. In dem dargestellten Beispiel wird das Einlassventil 4 durch einen Einlassnocken 151 gesteuert und wird das Auslassventil 8 durch einen Auslassnocken 153 gesteuert. Gemäß den eingestellten Einlass- und Auslassventilsteuerzeiten kann der Einlassnocken 151 über einen Einlassventilzeitsteueraktor 101 betätigt werden bzw. kann der Auslassnocken 153 über einen Auslassventilzeitsteueraktor 103 betätigt werden. In einigen Beispielen können die Einlassventile und Auslassventile über den Einlassventilzeitsteueraktor 101 bzw. Auslassventilzeitsteueraktor 103 deaktiviert werden. Die Position des Einlassnockens 151 und Auslassnockens 153 kann durch die Nockenwellenpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden.
  • In einigen Beispielen können das Einlass- und/oder Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 130 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, beinhalten. In noch anderen Beispielen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilsteuerzeit gesteuert werden. Die verschiedenen Ventilsteuersysteme können dazu verwendet werden, eine Zeitsteuerung, eine Öffnungsdauer und einen Hub des Einlassventils 4 und des Auslassventils 8 zu variieren.
  • Der Zylinder 130 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, bei dem es sich um ein Verhältnis von dem Volumen, wenn sich der Kolben 136 am unteren Totpunkt befindet, zu jenem, wenn er sich am oberen Totpunkt befindet, handelt. Üblicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis in einem Bereich von 9:1 bis 13:1. In einigen Beispielen, bei denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann außerdem erhöht sein, wenn Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
  • Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 130 einschließlich einer Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist direkt an die Brennkammer 130 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals FPW1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (direct injection - DI) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 130 bereit. In einem anderen Beispiel kann es sich bei der Einspritzvorrichtung 66 um eine Einlasskanaleinspritzvorrichtung handeln, die Kraftstoff stromaufwärts des Zylinders 130 in die Einlassöffnung bereitstellt. Während 1 zeigt, dass Kraftstoff über eine einzelne Einspritzvorrichtung in den Zylinder eingespritzt wird, kann der Motor alternativ betrieben werden, indem Kraftstoff über mehrere Einspritzvorrichtungen eingespritzt wird, wie etwa eine Direkteinspritzvorrichtung und eine Einlasskanaleinspritzvorrichtung. Zum Beispiel können sowohl Einlasskanal- als auch Direkteinspritzvorrichtungen in einer Konfiguration enthalten sein, die als Saugrohrkraftstoff- und Direkteinspritzung (port fuel and direct injection - PFDI) bekannt ist. In einer derartigen Konfiguration kann die Steuerung 12 eine relative Einspritzmenge von jeder Einspritzvorrichtung variieren. In einigen Beispielen kann der Zylinder 130 zusätzliche Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhalten.
  • Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 aus einem Hochdruckkraftstoffsystem 180, das einen oder mehrere Kraftstofftanks, eine oder mehrere Kraftstoffpumpen und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet, zugeführt werden. Alternativ dazu kann Kraftstoff bei einem niedrigeren Druck durch eine einstufige Kraftstoffpumpe zugeführt werden. Ferner können die Kraftstofftanks, wenngleich dies nicht gezeigt ist, einen Druckwandler beinhalten, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt. Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 180 können Kraftstoff mit unterschiedlichen Kraftstoffeigenschaften enthalten, wie etwa unterschiedliche Kraftstoffzusammensetzungen. Diese Unterschiede können unterschiedliche Alkoholgehalte, unterschiedliche Oktanzahlen, unterschiedliche Verdampfungswärmen, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. beinhalten. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlichen Verdampfungswärmen beinhaltet Benzin als eine erste Kraftstoffart mit einer niedrigeren Verdampfungswärme und Ethanol als eine zweite Kraftstoffart mit einer größeren Verdampfungswärme. In einem weiteren Beispiel kann der Motor Benzin als eine erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als eine zweite Kraftstoffart verwenden. Andere mögliche Substanzen beinhalten Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Ethanol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw. Auf diese Weise werden dem Zylinder 130 Luft und Kraftstoff zugeführt, die ein brennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch erzeugen können.
  • Dem Zylinder kann während eines einzelnen Zyklus des Zylinders 130 Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 zugeführt werden. Ferner kann die Verteilung und/oder die relative Kraftstoffmenge, die durch die Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 zugeführt wird, mit Betriebsbedingungen variieren. Ferner können bei einem einzigen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon durchgeführt werden.
  • In dem in 1 gezeigten Beispiel umfasst jeder Zylinder 130 des Motors 10 eine Vorkammer 138 zum Einleiten der Verbrennung. Die Vorkammer 138 ist durch Vorkammerwände 139 definiert und beinhaltet eine Zündkerze 92, eine Lufteinspritzvorrichtung 94 und eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96. Die Lufteinspritzvorrichtung 94 ist direkt an die Vorkammer 138 gekoppelt gezeigt, um Luft und/oder Sauerstoff in die Vorkammer einzuspritzen. In einigen Beispielen ist die Lufteinspritzvorrichtung 94 eine elektromagnetische (z. B. Magnet-) Einspritzvorrichtung. Der Lufteinspritzvorrichtung 94 kann Luft von einem Vorkammerluftsystem 190 zugeführt werden. Es ist zu beachten, dass sich der Begriff „Luft“ in Bezug auf das Vorkammerluftsystem 190 in dieser Schrift auf Umgebungsluft, Sauerstoff (z. B. O2), Wasserstoff (z. B. H2), andere verbrennbare Gase oder ein Gemisch derartiger Gase beziehen kann. In einigen Beispielen kann die Lufteinspritzvorrichtung 94 von dem Vorkammerluftsystem 190 aufgenommene Luft proportional zu einer Impulsbreite eines Signals APW, das von der Steuerung 12 über das Vorkammerluftsystem 190 empfangen wird, in die Vorkammer 138 einspritzen. In einigen Beispielen versorgt das Vorkammerluftsystem 190 die Lufteinspritzvorrichtung 94 mit Umgebungsluft aus einem Luftansaugkanal des Motors, die vor der Einspritzung druckbeaufschlagt werden kann (z. B. über einen Verdichter oder eine Pumpe). In anderen Beispielen versorgt das Vorkammerluftsystem 190 die Lufteinspritzvorrichtung 94 mit fahrzeugintern erzeugtem O2, das vor der Einspritzung in einem druckbeaufschlagten Tank gespeichert werden kann. Zum Beispiel kann der druckbeaufschlagte Tank des Vorkammerluftsystems 190 durch eine zugeordnete Pumpe bei einem gewünschten Druck gehalten werden. Eine Druckdifferenz zwischen dem druckbeaufschlagten Tank und der Vorkammer und eine Öffnungszeit der Lufteinspritzvorrichtung 94 (z. B. wie durch die Impulsbreite des Signals APW bestimmt) kann zum Beispiel die Luftmasse bestimmen, die der Vorkammer 138 zugeführt wird.
  • Die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 ist direkt an die Vorkammer 138 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals FPW2, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 172 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 kann Kraftstoff durch das vorstehend beschriebene Hochdruckkraftstoffsystem 180 bereitgestellt werden. Alternativ kann der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 Kraftstoff aus einem dedizierten Vorkammerkraftstoffsystem bereitgestellt werden, das in dem Hochdruckkraftstoffsystem 180 enthalten sein oder von diesem eigenständig sein kann. In einem weiteren Beispiel kann die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff einspritzen, wie nachstehend in Bezug auf 2 beschrieben. Somit werden der Vorkammer 138 sowohl Luft als auch Kraftstoff zugeführt, die ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem Luft-KraftstoffVerhältnis (LKV) erzeugen kann, das sich von einem LKV im Zylinder 130 unterscheiden kann. In einem Beispiel kann das LKV in der Vorkammer 138 fetter als das LKV im Zylinder 130 sein (z. B. einen höheren Anteil an Kraftstoff in Bezug auf Luft aufweisen). In einem weiteren Beispiel kann das LKV in der Vorkammer das gleiche wie das LKV in dem Zylinder sein. In einem noch weiteren Beispiel kann das LKV in der Vorkammer 138 magerer als das LKV im Zylinder 130 sein (z. B. einen höheren Anteil an Luft in Bezug auf Kraftstoff aufweisen).
  • Ferner beinhalten die Vorkammerwände 139 eine Vielzahl von Öffnungen 142. Die Vielzahl von Öffnungen 142 stellen Löcher zwischen der Vorkammer 138 und dem Zylinder 130 bereit, die einen Innenraum der Vorkammer 138 an einen Innenraum des Zylinders 130 fluidisch koppeln. Somit können unter einigen Bedingungen Gase zwischen dem Innenraum der Vorkammer 138 und dem Innenraum des Zylinders 130 strömen. Zum Beispiel können die Gase (z. B. Luft, Kraftstoff und/oder verbleibende Verbrennungsgase) durch jede der Vielzahl von Öffnungen 142 mit einer Richtung und Rate strömen, die auf einem Druckunterschied entlang jeder der Vielzahl von der Öffnungen 142 (z. B. zwischen dem Innenraum der Vorkammer 138 und dem Innenraum des Zylinders 130) basiert. Die Vielzahl von Öffnungen 142 kann dem Zylinder 130 auch eine Zündflamme aus der Vorkammer 138 bereitstellen, wie nachstehend ausgeführt wird.
  • In dem gezeigten Beispiel ist die Vorkammer 138 direkt oberhalb des Kolbens 136 in einem Totraum des Zylinders 130 positioniert. Es sind jedoch auch andere Positionen für die Vorkammer 138 möglich. In einem Beispiel kann die Vorkammer 138 auf einer Seite des Zylinders 130 positioniert und über die Vielzahl von Öffnungen 142 an das Totvolumen gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel kann die Vorkammer 138 in der Nähe des Einlassventils 4 entlang eines Luftströmungswegs zwischen dem Einlassventil 4 und dem Zylinder 130 ausgerichtet sein.
  • Bei ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 88 als Reaktion auf ein Frühzündungssignal SA (spark advance - SA) von der Steuerung 12 der Vorkammer 138 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Eine Zeitsteuerung des Signals SA kann auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen und eines Fahrerdrehmomentbedarfs eingestellt werden. Zum Beispiel kann eine Zündung bei einem Zeitpunkt mit maximalem Bremsmoment (MBT) bereitgestellt werden, um die Leistung und die Effizienz des Motors zu maximieren. Die Steuerung 12 kann Motorbetriebsbedingungen, die eine Motordrehzahl, eine Motorlast und ein Abgas-LKV beinhalten, in eine Lookup-Tabelle eingeben, welche den entsprechenden MBT-Zeitpunkt für die eingegebenen Motorbetriebsbedingungen ausgeben kann. In anderen Beispielen kann der Zündfunken vom MBT verzögert werden, um ein Auftreten von Klopfen zu verhindern. In noch weiteren Beispielen kann der Zündfunken vom MBT verzögert werden, um das Motordrehmoment zu reduzieren, wie etwa aufgrund einer Verringerung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments oder eines Getriebegangschaltereignisses. Wenn die Zündkerze 92 der Vorkammer 138 den Zündfunken bereitstellt, kann das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer verbrennen, wobei der erhöhte Verbrennungsdruck Strahlen von Flammen und heißen Gasen über die Vielzahl von Öffnungen 142 in den Zylinder 130 sendet. Die Vielzahl von Öffnungen 142 kann derart angeordnet sein, dass die Flammenstrahlen gleichmäßig in dem Zylinder 130 verteilt werden. Die Flammenstrahlen können das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 130 zünden, wodurch die Verbrennung verursacht wird. Nach der Verbrennung kann ein Gemisch aus Abgasen sowohl aus der Vorkammer 138 als auch aus dem Zylinder 130 über ein Öffnen des Auslassventils 8 aus dem Zylinder 130 an den Abgaskrümmer 48 ausgestoßen werden.
  • Eine externe Abgasrückführung (AGR) kann dem Motor über ein Hochdruck-AGR-System 83 bereitgestellt werden, wodurch Abgas aus einer Zone mit höherem Druck im Abgaskanal 135 einer Zone mit niedrigerem Druck in dem Ansaugkrümmer 44, stromabwärts der Drossel 62, über einen AGR-Kanal 81 zugeführt wird. In anderen Beispielen kann der Motor 10 jedoch zusätzlich oder alternativ ein Niederdruck-AGR-System (z. B. eine Niederdruckschleife) beinhalten. Eine Menge an AGR, die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird, kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 80 variiert werden. Die Steuerung 12 kann zum Beispiel dazu konfiguriert sein, eine Position des AGR-Ventils 80 zu betätigen und einzustellen, um die Abgasmenge, die durch den AGR-Kanal 81 strömt, einzustellen. Das AGR-Ventil 80 kann zwischen einer vollständig geschlossenen Position, in welcher die Abgasströmung durch den AGR-Kanal 81 blockiert wird, und einer vollständig offenen Position, in welcher die Abgasströmung durch den maximal AGR-Kanal ermöglicht wird, eingestellt werden. Als ein Beispiel kann das AGR-Ventil 80 zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig offenen Position kontinuierlich variierbar sein. Somit kann die Steuerung einen Öffnungsgrad des AGR-Ventils 80 vergrößern, um eine Menge an AGR, die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird, zu erhöhen, und den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 80 verkleinern, um die Menge an AGR, die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird, zu verringern. Als ein Beispiel kann das AGR-Ventil 80 ein elektronisch aktiviertes Magnetventil sein. In anderen Beispielen kann das AGR-Ventil 80 durch einen eingebauten Schrittmotor positioniert werden, der durch die Steuerung 12 betätigt werden kann, um die Position des AGR-Ventils 80 über einen Bereich von diskreten Schritten (z. B. 52 Schritten) einzustellen, oder das AGR-Ventil 80 kann eine andere Art von Strömungsregelventil sein. Die AGR kann ferner gekühlt werden, indem sie durch einen AGR-Kühler 85 innerhalb des AGR-Kanals 81 geführt wird. Der AGR-Kühler 85 kann Wärme von den AGR-Gasen zum Beispiel an Motorkühlmittel abführen.
  • Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 83 dazu verwendet werden, eine Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Brennkammer zu regeln. Ferner kann AGR erwünscht sein, um eine gewünschte Motorverdünnung zu erzielen, wodurch die Kraftstoffeffizienz und die Emissionsqualität, wie etwa die Emission von Stickstoffoxiden, erhöht werden. Als ein Beispiel kann AGR bei niedrigen bis mittleren Motorlasten angefordert werden. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, den AGR-Massenstrom zu messen oder zu schätzen. AGR-Sensoren können im AGR-Kanal 81 angeordnet sein und können zum Beispiel eine Angabe eines oder mehrerer von einem Massenstrom, einem Druck und einer Temperatur des Abgases bereitstellen. Eine angeforderte Menge an AGR kann auf Motorbetriebsbedingungen basieren, einschließlich Motorlast (wie über einen Fahrpedalpositionssensor 118 geschätzt), Motordrehzahl (wie über einen Kurbelwellenbeschleunigungssensor geschätzt), Motortemperatur (wie über einen Motorkühlmitteltemperatursensor 112 geschätzt) usw. Die Steuerung 12 kann sich zum Beispiel auf eine Lookup-Tabelle mit Motordrehzahl und -last als Eingabe und einer gewünschte Menge an AGR, die der eingegebenen Motordrehzahl/-last entspricht, als Ausgabe beziehen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 12 die gewünschte Menge an AGR (z. B. die gewünschte AGR-Strömungsrate) durch Logikregeln bestimmen, die Parameter, wie etwa Motorlast, Motordrehzahl, Motortemperatur usw., direkt berücksichtigen. In noch anderen Beispielen kann sich die Steuerung 12 auf ein Modell stützen, das eine Änderung der Motorlast mit einer Änderung einer Verdünnungsanforderung korreliert und ferner die Änderung der Verdünnungsanforderung mit einer Änderung der angeforderten Menge an AGR korreliert. Wenn zum Beispiel die Motorlast von einer geringen Last auf eine mittlere Last zunimmt, kann die angeforderte Menge an AGR zunehmen, und wenn dann die Motorlast von einer mittleren Last auf eine hohe Last zunimmt, kann die angeforderte Menge an AGR abnehmen. Die Steuerung 12 kann ferner die angeforderte Menge an AGR unter Berücksichtigung einer besten Kraftstoffeffizienzverteilung für eine gewünschte Verdünnungsrate bestimmen. Nach dem Bestimmen der angeforderten Menge an AGR kann sich die Steuerung 12 auf eine Lookup-Tabelle mit der angeforderten Menge an AGR als Eingabe und ein Signal, das einem Öffnungsgrad entspricht, der an dem AGR-Ventil 80 angewandt (z. B. an den Schrittmotor oder eine andere Ventilbetätigungsvorrichtung gesendet) werden soll, als Ausgabe beziehen.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicher 106 gezeigt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Der Festwertspeicher 106 (oder nicht transitorische Speicher) des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die durch den Mikroprozessor 102 ausgeführt werden können, um die in dieser Schrift beschriebenen Verfahren und Routinen sowie andere Varianten durchzuführen, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden.
  • Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den vorangehend erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, die Folgendes beinhalten: eine Messung des eingespeisten Luftmassenstroms (mass air flow - MAF) von einem Luftmassenstromsensor 123, ein Motorkühlmitteltemperatursignal (engine coolant temperature - ECT) von einem Motorkühlmitteltemperatursensor 112, der an eine Kühlmittelhülse 114 gekoppelt ist, ein Signal-EGO von einem Abgassensor 128, der durch die Steuerung 12 verwendet werden kann, um das LKV des Abgases zu bestimmen, ein Abgastemperatursignal (exhaust gas temperature signal - EGT) von einem Temperatursensor 158, der an den Abgaskanal 135 gekoppelt ist, ein Profilzündungsaufnahmesignal (profile ignition pickup signal - PIP-Signal) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist, eine Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor, der an die Drossel 62 gekoppelt ist, und ein Absolutkrümmerdrucksignal (absolute manifold pressure - MAP) von einem MAP-Sensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist. Ein Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Ferner kann der Hall-Effekt-Sensor 120 einen Kurbelwellenpositionssensor umfassen und kann die Steuerung 12 auch die Kurbelwellenposition (z. B. in Kurbelwinkelgrad) aus dem Signal PIP bestimmen. Das Krümmerdrucksignal MAP von dem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Vakuum oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen.
  • Auf Grundlage von Eingaben von einem oder mehreren der vorstehend genannten Sensoren kann die Steuerung 12 ein oder mehrere Aktoren einstellen, wie etwa die Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66, die Drossel 62, die Zündkerze 92, die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96, die Vorkammerlufteinspritzvorrichtung 94, die Einlass-/Auslassventile und -nocken usw. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer Anweisung oder eines Codes, die bzw. der darin programmiert ist und einer oder mehreren Routinen entspricht, auslösen, wofür unter Bezugnahme auf 3 ein Beispiel beschrieben ist.
  • Unter Bezugnahme nun auf 2 ist eine alternative Konfiguration der Vorkammer 138 gezeigt, die ein kombiniertes Luft- und Kraftstoffeinspritzsystem 200 beinhaltet. Die Komponenten aus 2, welche die gleiche Funktion wie in 1 gezeigte Komponenten aufweisen, sind gleich nummeriert und werden nicht erneut aufgeführt. Ferner versteht es sich, dass in 1 veranschaulichte Komponenten, die in 2 nicht gezeigt sind, mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Unterschiede vorhanden sein können.
  • In dem in 2 gezeigten Beispiel beinhaltet die Vorkammer 138 eine einzelne Einspritzvorrichtung 296 (z. B. anstelle der in 1 gezeigten Vorkammerlufteinspritzvorrichtung 94 und Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96). Die Einspritzvorrichtung 296 nimmt Kraftstoff und Luft vorgemischt aus einem Zuführkanal 290 auf. Als ein Beispiel kann der Zuführkanal 290 sowohl an das Luftsystem 190 als auch das Kraftstoffsystem 180 fluidisch gekoppelt sein. In dem vorliegenden Beispiel spritzt eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 285 Kraftstoff in den Zuführkanal 290 stromabwärts des Luftsystems 190 ein. In anderen Beispielen spritzt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 285 Kraftstoff in den Zuführkanal 290 stromaufwärts des Luftsystems 190 ein. Der Zuführkanal 290 kann Kraftstoff aus dem Kraftstoffsystem 180 und Luft aus dem Luftsystem 190 in einem gewünschten Verhältnis aufnehmen, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zuführkanals 290 zu erzeugen, das ein gewünschtes LKV zum Betreiben der Vorkammer 138 (z. B. Stöchiometrie) aufweist. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch kann dann gemäß einer Impulsbreite eines Einspritzsignals, das durch die Steuerung 12 (in 1 gezeigt) erzeugt wird, über die Einspritzvorrichtung 296 in die Vorkammer 138 eingespritzt werden. Ferner kann der Zuführkanal 290 jede Vorkammer des Motors mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch versorgen, und somit kann eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 285 Kraftstoff für jede Vorkammer des Motors bereitstellen.
  • In noch anderen Beispielen kann die Einspritzvorrichtung 296 eine luftunterstützte Einspritzvorrichtung sein, die Luftdruck verwendet, der direkt von dem Luftsystem 190 aufgenommen wird, um dabei zu helfen, den von dem Kraftstoffsystem 180 aufgenommenen Kraftstoff zu zerstäuben. Indem eine einzelne Luft-Kraftstoff-Einspritzvorrichtung oder eine luftunterstützte Kraftstoffeinspritzvorrichtung einbezogen wird, können der eingespritzte Kraftstoff und die eingespritzte Luft im Vergleich zur Verwendung einer separaten Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt sind (Vorkammerlufteinspritzvorrichtung 94 und Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96) schneller und/oder gründlicher gemischt werden, was eine genauere LKV-Steuerung und schnellere Zündung nach der Einspritzung ermöglicht. Ferner kann die einzelne Einspritzvorrichtung 296 Verbauungsbeschränkungen im Zylinderkopf im Vergleich zu separaten Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtungen reduzieren.
  • Die in den 1-2 gezeigten Konfigurationen können aufgrund der genaueren LKV-Steuerung eine erhöhte Verbrennungstabilität in Bezug auf Systeme ohne direkte Luft- und Kraftstoffeinspritzung bereitstellen. Zum Beispiel kann die direkte Lufteinspritzung während des Betriebs mit leichter Last ein Auftreten von Fehlzündung reduzieren, indem zusätzliches O2 für die Verbrennung bereitgestellt wird. Als ein anderes Beispiel kann die direkte Einspritzung von Luft und/oder Kraftstoff in die Vorkammer über ein Druckdifferential zwischen der Vorkammer und dem Zylinder Restgas aus vorherigen Verbrennungsereignissen in der Vorkammer spülen. Das Spülen von Restgas aus der Vorkammer während des Verdichtungstakts des Zylinders kann ein Volumen von frischem Kraftstoff und Luft in der Vorkammer für ein nachfolgendes Verbrennungsereignis erhöhen.
  • Im Fall einer Katalysatorerwärmungsbedingung jedoch, wenn ein Katalysator (z. B. die Emissionssteuervorrichtung 178 aus 1) seine Anspringtemperatur noch nicht erreicht hat, bei der er maximal effizient bei der Behandlung von Abgasemissionen wird, kann herkömmliches Verdichtungstaktspülen möglicherweise keine Turbulenzen (Wirbel oder Strudel) bereitstellen oder diese sogar verringern, die gewünscht sind, um die späte Verbrennungsphasenlage zu unterstützen, die für die Katalysatorerwärmungsbedingung gewünscht ist. Ferner kann der Zylinder mit einer relativ hohen Verdünnung betrieben werden, um die Emissionen vor dem Anspringen des Katalysators zu verringern, was die Vorkammerzündung weiter behindern kann.
  • Somit zeigt 3 ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer Vorkammer und eines Zylinders eines Motors, um eine Zündung während der Katalysatorerwärmung sowie wenn keine Katalysatorerwärmung angefordert wird bereitzustellen. Das Verfahren 300 wird in Bezug auf den Motor 10 und die in den 1-2 gezeigten Zylinderkonfigurationen beschrieben, wenngleich das Verfahren 300 in anderen Systemen angewandt werden kann, die eine Vorkammer mit einer direkten Luft- und Kraftstoffeinspritzung beinhalten. Ferner wird das Verfahren 300 für ein Paar aus Vorkammer und Zylinder beschrieben (z. B. eine Vorkammer und den entsprechenden Zylinder, an den sie gekoppelt ist), wenngleich es sich versteht, dass das Verfahren 300 für jeden Zylinder des Motors gleichzeitig und/oder sequenziell ausgeführt werden kann. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 300 können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 aus 1 auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Motorsystems empfangen werden, wie etwa den vorstehend in Bezug auf 1 beschriebenen und nachfolgend ausgeführten Sensoren, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren des Vorkammerzündsystems und des Zylinders einsetzen, einschließlich einer oder mehrerer einer Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 aus 1), eine Vorkammerzündkerze (z. B. die Vorkammerzündkerze 92 aus den 1-2), eine Vorkammerlufteinspritzvorrichtung (z. B. die Vorkammerlufteinspritzvorrichtung 94 in 1), eine kombinierte Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. die in 2 gezeigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung 296) und eine Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 aus den 1-2), um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 302 beinhaltet das Verfahren 300 das Schätzen und/oder Messen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können zum Beispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Motordrehzahl, eine Motorlast, eine Motortemperatur, ein Abgas-LKV, eine Temperatur eines Katalysators (z. B. die Emissionssteuervorrichtung 178 aus 1), eine Fahrpedalposition und eine Bremspedalposition beinhalten. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, die kommunikativ an die Steuerung gekoppelt sind, oder können basierend auf verfügbaren Daten abgeleitet werden. Zum Beispiel kann die Fahrpedalposition durch einen Fahrpedalpositionssensor gemessen werden, wie etwa den Fahrpedalpositionssensor 118 aus 1, und kann die Bremspedalposition durch einen Bremspedalpositionssensor, wie etwa den Bremspedalpositionssensor 119 aus 1, gemessen werden. Zusammen können die Fahrpedalposition und die Bremspedalposition eine angeforderte Menge an Motordrehmoment angeben. Als ein anderes Beispiel kann das Abgas-LKV auf Grundlage eines Sauerstoffpegels bestimmt werden, der durch eine Abgaslambdasonde, wie etwa die Abgassonde 128 aus 1, erfasst wird. Als ein weiteres Beispiel kann die Katalysatortemperatur auf Grundlage von einem oder mehreren von der Motortemperatur, wie sie durch einen Motorkühlmitteltemperatursensor (z. B. den in 1 gezeigten Temperatursensor 112) gemessen wird, und einer Abgastemperatur (zum Beispiel gemessen durch den Abgastemperatursensor 158 aus 1) bestimmt werden.
  • Bei 304 wird bestimmt, ob eine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt. In einem Beispiel kann die Katalysatorerwärmungsbedingung während eines Kaltstarts auftreten. Als ein Beispiel kann der Kaltstart bestätigt werden, wenn die Motortemperatur kleiner als eine erste Schwellenwerttemperatur ist. Die erste Schwellenwerttemperatur kann einem positiven Temperaturwert ungleich null entsprechen, der in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist und oberhalb welchem der Motor als warm und bei einer Betriebstemperatur im stationären Zustand betrachtet wird. Als ein anderes Beispiel kann der Kaltstart bestätigt werden, wenn die Motortemperatur beim Motorstart (z. B. wenn der Motor von einer Drehzahl von null auf eine Drehzahl ungleich null angelassen wird, wobei Kraftstoff und Zündfunken bereitgestellt werden, um die Verbrennung einzuleiten) im Wesentlichen gleich der Umgebungstemperatur ist (z. B. innerhalb eines Schwellenwerts der Umgebungstemperatur liegt, wie etwa innerhalb von 10 °C). Als ein noch anderes Beispiel kann der Kaltstart bestätigt werden, wenn der Motor seit länger als einer Schwellenwertdauer inaktiv ist, die einer Zeitspanne ungleich null entsprechen kann (z. B. Minuten, Stunden oder Tage), über die erwartet wird, dass der Motor auf ungefähr die Umgebungstemperatur abkühlt.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Katalysatorerwärmungsbedingung bestätigt werden, wenn die Temperatur des Katalysators kleiner als eine gewünschte Betriebstemperatur ist. Als ein Beispiel kann es sich bei der gewünschten Betriebstemperatur um eine Anspringtemperatur des Katalysators handeln. Die Anspringtemperatur des Katalysators kann zum Beispiel eine vorbestimmte, zweite Schwellenwerttemperatur sein, die in dem Speicher der Steuerung gespeichert ist und bei oder oberhalb welcher eine hohe katalytische Effizienz erreicht wird, was es dem Katalysator ermöglicht, Fahrzeugemissionen effektiv zu verringern. Der Katalysator kann zum Beispiel unter seiner Anspringtemperatur liegen, wenn die Motortemperatur kleiner als die erste Schwellenwerttemperatur ist.
  • Wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, geht das Verfahren 300 zu 306 über und beinhaltet das Bestimmen eines gewünschten Vorkammer-LKV (z. B. ein Verhältnis von einer Luftmenge zu einer Kraftstoffmenge, die in die Vorkammer eingespritzt werden). In einem Beispiel kann das gewünschte Vorkammer-LKV durch die Steuerung auf Grundlage eines LKV des Zylinders derart bestimmt werden, dass die Verbrennung in der Vorkammer ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder zündet, während Emissionen minimiert werden. Zum Beispiel kann die Steuerung das LKV des Zylinders und die aktuellen Motorbetriebsbedingungen, wie etwa Motortemperatur und Kraftstoffzusammensetzung, in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen und Kennfelder eingeben, die/das gewünschte Vorkammer-LKV ausgeben kann/können, um eine Verbrennung zu erreichen. Als ein Beispiel kann das gewünschte LKV der Vorkammer Stöchiometrie sein. Als ein weiteres Beispiel kann das gewünschte LKV der Vorkammer fetter als die Stöchiometrie sein, wenn Kraftstoffe mit höheren Verdampfungstemperaturen, wie etwa E85, verwendet werden, um verdampften Kraftstoff, der an der Verbrennung teilnimmt, und nicht verdampften Kraftstoff, der nicht an der Verbrennung teilnimmt, zu berücksichtigen, um eine im Wesentlichen stöchiometrische Verbrennung mit dem verdampften Kraftstoff zu erreichen. Als ein noch anderes Beispiel kann das gewünschte LKV der Vorkammer von der Stöchiometrie ausgehend eingestellt werden, wenn ein Betriebs-LKV des Zylinders von der Stöchiometrie ausgehend derart eingestellt wird, dass, wenn die Verbrennungsgase aus dem Zylinder und der Vorkammer kombiniert werden, die kombinierten Gase ein LKV aufweisen, das ungefähr gleich Stöchiometrie ist.
  • Bei 308 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen eines gewünschten Zündzeitpunkts zum Erzeugen der angeforderten Menge an Motordrehmoment (z. B. einer gewünschten Drehmomentausgabe). Somit kann als Reaktion darauf, dass die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, der gewünschte Zündzeitpunkt auf Grundlage der gewünschten Drehmomentausgabe bestimmt werden. Das Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts kann das Bestimmen beinhalten, wann das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer im Verhältnis zu einer Position eines Kolbens des Zylinders entzündet werden soll. Obwohl ein Zünden einer Zylinderzündkerze die Verbrennung in einem Zylinder eines herkömmlichen Fremdzündungsmotors induziert, leitet die Verbrennung in der Vorkammer in einem Motor mit Vorkammerzündung eine Verbrennung in dem Zylinder ein. Somit kann, genau wie der Zylinderzündzeitpunkt in dem herkömmlichen Fremdzündungsmotor im Verhältnis zu dem Zündzeitpunkt für das maximale Bremsmoment (MBT) auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen eingestellt werden kann, der Zündzeitpunkt der Vorkammer im Verhältnis zum MBT auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen verschoben werden, um den gewünschten Zündzeitpunkt zu erreichen. Zum Beispiel kann der gewünschte Vorkammerzündzeitpunkt näher an den MBT-Zeitpunkt vorverlegt werden, um eine Drehmomentausgabe des Zylinders zu erhöhen. In einem Beispiel kann die Steuerung eine oder mehrere Motorbetriebsbedingungen (z. B. die angeforderte Menge an Motordrehmoment, Motordrehzahl, Motorlast, die Abgastemperatur, das gewünschte Vorkammer-LKV und das Zylinder-LKV) in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen oder Kennfelder eingeben, um den gewünschten Zündzeitpunkt zu bestimmen. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z. B. hinsichtlich des Vorkammerzündzeitpunkts) auf Grundlage von Logikregeln vornehmen, die von der einen oder den mehreren Motorbetriebsbedingungen einschließlich der angeforderten Menge an Motordrehmoment abhängig sind.
  • Bei 310 beinhaltet das Verfahren 300 das Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder während eines Ansaugtakts des Zylinders. Die Steuerung kann eine Kraftstoffmenge, die in den Zylinder eingespritzt werden soll (z. B. eine Zylinderkraftstoffeinspritzmenge), auf Grundlage eines gewünschten LKV des Zylinders und einer Menge an in den Zylinder eingeleiteter Luft einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung das gewünschte Zylinder-LKV und die Menge an in den Zylinder eingeführte Luft in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen oder Kennfelder eingeben, die/das die Kraftstoffeinspritzmenge ausgeben kann/können, die das gewünschte LKV in dem Zylinder erreichen wird. Ferner können ein Einspritzdruck und -zeitpunkt bestimmt werden, um eine Verbrennungsrate und/oder eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemischs in dem Zylinder zu erhöhen. Zum Beispiel kann die Steuerung das gewünschte Vorkammer-LKV und die Motorbetriebsbedingungen, wie etwa die Motorlast, in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen und Kennfelder eingeben, die/das die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge ausgeben kann/können. In einem Beispiel kann die Steuerung die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge durch Einstellen einer Impulsbreite eines an die Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals, wie etwa des in 1 gezeigten FPW1, einspritzen. In einigen Beispielen kann das Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder während des Ansaugtakts das Einbringen der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge während eines einzelnen Einspritzereignisses oder verteilt über eine Vielzahl von Einspritzereignissen beinhalten. Ferner können in einigen Beispielen zusätzliche Zylinderkraftstoffeinspritzereignisse außerhalb des Ansaugtakts auftreten, wie etwa während des Verdichtungstakts. Ein Großteil der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge kann jedoch während des Ansaugtakts zugeführt werden.
  • Bei 300 beinhaltet das Verfahren 312 das Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer während des Verdichtungstakts. Als ein Beispiel können die Luft und der Kraftstoff in die Vorkammer eingespritzt werden, nachdem die Zylinderkraftstoffeinspritzung erfolgt. In anderen Beispielen können die Luft und der Kraftstoff in die Vorkammer eingespritzt werden, bevor die Zylinderkraftstoffeinspritzung erfolgt. Die Vorkammerlufteinspritzung und die Vorkammerkraftstoffeinspritzung können sequenziell oder zum gleichen Zeitpunkt erfolgen (insbesondere, wenn eine kombinierte Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet wird, wie etwa die Einspritzvorrichtung 296 aus 2). Zum Beispiel kann die Luft zu einem ersten Zeitpunkt in die Vorkammer eingespritzt werden und kann der Kraftstoff zu einem zweiten Zeitpunkt in die Vorkammer eingespritzt werden. Durch das Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer während des Verdichtungstakts können Restgas in der Vorkammer aus dem vorherigen Verbrennungszyklus sowie Gas, das während des Verdichtungstakts von der Hauptkammer (z. B. Zylinder) in die Vorkammer gedrängt wird, zurück in die Hauptkammer gedrängt werden, wodurch Gas des gewünschten Vorkammer-LKV in der Vorkammer und insbesondere in der Region der Zündkerze zurückbleibt.
  • Wenn eine separate Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet werden, kann die Steuerung als ein Beispiel eine Kraftstoffmenge und/oder eine Luftmenge, die in die Vorkammer eingespritzt wird/werden, auf Grundlage des gewünschten Vorkammer-LKV, wie bei 306 bestimmt, und der Position des Kolbens innerhalb des Zylinders, die eine Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder beeinflusst, einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung die Motorbetriebsbedingungen einschließlich der Kolbenposition und des gewünschten LKV der Vorkammer in eine Lookup-Tabelle, einen Algorithmus oder ein Kennfeld eingeben, die/der/das eine gewünschte Vorkammerlufteinspritzmenge und/oder Vorkammerkraftstoffeinspritzmenge ausgeben kann. In einigen Besipielen kann die Vorkammerlufteinspritzmenge im Wesentlichen konstant gehalten werden, während nur eine Kraftstoffeinspritzmenge variiert wird, um Änderungen des gewünschten LKV zu kompensieren. Zum Beispiel kann die gewünschte Vorkammerlufteinspritzmenge ungefähr gleich einem Volumen der Vorkammer sein. Nach dem Bestimmen der Luftmenge und der Kraftstoffmenge, die in die Vorkammer eingespritzt werden sollen, kann die Steuerung die gewünschte Vorkammerlufteinspritzmenge durch Einstellen einer Impulsbreite eines an die Vorkammerlufteinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals, wie etwa des in 1 gezeigten APW, einspritzen und die gewünschte Vorkammerkraftstoffeinspritzmenge durch Einstellen einer Impulsbreite eines anderen an die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals, wie etwa des in 1 gezeigten FPW2, einspritzen.
  • Wenn die kombinierte Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet wird, kann die Steuerung alternativ Luft und Kraftstoff vorgemischt im gewünschten Vorkammer-LKV einspritzen. Zum Beispiel können Luft und Kraftstoff proportional zu dem gewünschten Vorkammer-LKV einem Zuführkanal (z. B. dem Zuführkanal 290 aus 2) zugeführt werden. Die Steuerung kann eine gewünschte Menge (z. B. Volumen oder Masse) an vorgemischter Luft und vorgemischten Kraftstoff durch Einstellen einer Impulsbreite eines an die kombinierte Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals zuführen. Als ein anderes Beispiel können der kombinierten Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung Luft und Kraftstoff im Verhältnis zum gewünschten Vorkammer-LKV direkt zugeführt werden (z. B. von einem Luftsystem, wie etwa dem Luftsystem 190 aus den 1 und 2, bzw. einem Kraftstoffsystem, wie etwa dem Kraftstoffsystem 180 aus den 1 und 2).
  • Es ist zu beachten, dass in einigen Beispielen zusätzlich oder als Alternative zu der Verdichtungstaktspüleinspritzung eine Ansaugtaktspüleinspritzung durchgeführt werden kann. Die Ansaugtaktspüleinspritzung kann unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen relativ wenig Restgas innerhalb des Zylinders vorhanden ist, wie etwa während Bedingungen mit hoher Last. In derartigen Beispielen kann das Spülen der Vorkammer während des Ansaugtakts aufgrund des niedrigen Zylinderdrucks, der während des Ansaugtakts vorhanden ist, erwünscht sein, was dazu führt, dass niedrigere Spülströme und Einspritzdrücke verwendet werden.
  • Bei 314 beinhaltet das Verfahren 300 das Betätigen der Zündkerze, um einen Zündfunken in der Vorkammer zu dem gewünschten Zündzeitpunkt zum Erzeugen der angeforderten Motordrehmomentmenge zu erzeugen. Die Steuerung kann ein Steuersignal (z. B. das Signal SA) erzeugen, das an ein Zündungssystem (z. B. das Zündungssystem 88 aus den 1 und 2) gesendet wird, um die Vorkammerzündkerze zu dem bei 308 bestimmten Zündzeitpunkt zu betätigen. Das Erzeugen des Zündfunkens in der Vorkammer leitet die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Vorkammer ein, wodurch Strahlen heißer Gase und Flammen über die Vorkammeröffnungen in den Zylinder gesendet werden. Die Strahlen heißer Gase und Flammen aus der Vorkammer entzünden das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder, was ein Zylinderdrehmoment (und Motordrehmoment) erzeugt. Insbesondere kann der Zündzeitpunkt näher an einer gewünschten Verbrennungsphasenlage (z. B. einem Mittelpunkt der Verbrennung) liegen, wenn eine Vorkammerzündung verwendet wird (im Vergleich zu einer herkömmlichen direkten Fremdzündung im Zylinder), da durch die Vorkammerzündung eine schnellere Verbrennungsrate erreicht wird. Nach 314 kann das Verfahren 300 enden.
  • Erneut bei 304, wenn eine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt, wie etwa, wenn die Temperatur des Katalysators kleiner als die gewünschte Betriebstemperatur ist, geht das Verfahren 300 zu 316 über und beinhaltet das Bestimmen des gewünschten Vorkammer-LKV. Das gewünschte Vorkammer-LKV kann im Vergleich dazu, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, (z. B. wie bei 306 bestimmt) gleich oder unterschiedlich sein. Als ein Beispiel kann das gewünschte Vorkammer-LKV stöchiometrisch sein, um Fahrzeugemissionen zu reduzieren, während der Katalysator unter seiner gewünschten Betriebstemperatur liegt und daher bei der Behandlung von Abgasemissionen weniger effizient ist.
  • Bei 318 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen eines gewünschten Zündzeitpunkts zur Katalysatorerwärmung. Zum Beispiel kann die Verbrennungsphasenlage sehr spät sein (z. B. im Vergleich dazu, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, wie bei 308), um dem Katalysator mehr Wärme als Abgasabwärme bereitzustellen. Die späte Verbrennungsphasenlage bedeutet, dass eine Flammenausbreitung innerhalb des Zylinders auftreten kann, während sich der Zylinder ausdehnt. Ferner kann der gewünschte Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung sogar später als bei der Verwendung einer herkömmlicher direkten Fremdzündung des Zylinder-Luft-Kraftstoff-Gemischs sein, da die Vorkammerzündung zu einer schnelleren Verbrennung innerhalb des Zylinders als eine herkömmliche direkte Fremdzündung innerhalb des Zylinders führt. Daher kann der gewünschte Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung im Vergleich zu der Verwendung von herkömmlicher direkter Fremdzündung des Zylinders später während des Arbeitstakts später sein. Als ein Beispiel kann der gewünschte Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung mindestens 50 Kurbelwinkelgrad hinter dem oberen Totpunkt (OT) des Verdichtungstakts betragen. Der Zündzeitpunkt kann dementsprechend bestimmt werden, um eine gewünschte Verbrennungsphasenlage zur Katalysatorerwärmung zu erreichen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der gewünschte Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung auf Grundlage eines Katalysatorerwärmungsbedarfs eingestellt werden. Der Katalysatorerwärmungsbedarf nimmt mit zunehmender Differenz zwischen der Temperatur des Katalysators und der gewünschten Betriebstemperatur zu. Ferner kann der gewünschte Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung weiter verzögert werden, wenn der Katalysatorerwärmungsbedarf zunimmt. Als ein Beispiel kann die Steuerung die Katalysatortemperatur in eine Lookup-Tabelle, einen Algorithmus oder ein Kennfeld eingeben, die/der/das im Speicher gespeichert ist und den gewünschten Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung für die gegebene Katalysatortemperatur (und somit den Katalysatorerwärmungsbedarf) ausgeben kann. Somit kann als Reaktion darauf, dass die Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt, der gewünschte Zündzeitpunkt auf Grundlage des Katalysatorerwärmungsbedarfs bestimmt werden.
  • Bei 320 beinhaltet das Verfahren 300 das Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder während des Ansaug- und Verdichtungstakts, wie etwa auf die vorstehend in Bezug auf 310 beschriebene Weise. In einigen Beispielen kann die Zylinderkraftstoffeinspritzung sowohl während des Ansaug- als auch des Verdichtungstakts später erfolgen, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt (z. B. relativ dazu, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, wie etwa bei 310). Ferner kann der Zylinder mit relativ hoher Motorverdünnung betrieben werden, um die Fahrzeugemissionen zu reduzieren, bevor der Katalysator seine gewünschte Betriebstemperatur erreicht, wie etwa durch Bereitstellen von externer und/oder interner AGR. Als ein Beispiel kann der Zylinder aufgrund der Verbrennung in der Vorkammer, welche die Verbrennung in dem Zylinder einleitet (anstelle eines Zündfunkens, der das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder direkt entzündet), mit einer höheren Menge an AGR betrieben werden als bei einer herkömmlichen Fremdzündung verwendet wird, da es schwieriger sein kann, das verdünnte Gemisch in dem Zylinder unter Verwendung einer herkömmlichen Fremdzündung zu zünden. Als ein anderes Beispiel kann das Zylinder-LKV im Vergleich dazu, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, unterschiedlich sein, um Emissionen zu minimieren, bevor der Katalysator seine Anspringtemperatur erreicht. Weiterhin kann ferner in einigen Beispielen eine größere und spätere Verdichtungstakteinspritzung von Kraftstoff im Vergleich dazu, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, durchgeführt werden. Zudem kann in einigen Beispielen nur die Ansaugtakteinspritzung durchgeführt werden.
  • Bei 322 beinhaltet das Verfahren 300 das Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer während des Arbeitstakts. Zum Beispiel können hohe Zylinderdrücke nahe dem Ende des Verdichtungstakts (und dem Beginn eines Arbeitstakts) dazu führen, dass zusätzliches Gas mit hoher AGR vor dem späten Zündzeitpunkt in die Vorkammer gedrängt wird. Die Zylinderdrücke nahe dem OT können bei etwa 20 bar liegen, was dazu führen würde, dass sehr hohe Luftdrücke verwendet werden, um Gase, die aus dem Zylinder kommen, herauszudrängen, was hierin als Vorkammerspülung bezeichnet wird. Daher können die Luft und der Kraftstoff während des Arbeitstakts in die Vorkammer eingespritzt werden, wenn der Druck in dem Zylinder kleiner oder gleich einem Schwellenwertdruck ist. Der Schwellenwertdruck ist ein positiver Druckwert ungleich null, der im Speicher der Steuerung gespeichert ist und einem Zylinderdruck entspricht, oberhalb welchem eine unvollständige Vorkammerspülung auftreten kann. Als ein Beispiel beträgt der Schwellenwertdruck etwa 3 bar. Zum Beispiel beträgt der Druck während des Arbeitstakts bei 50 Grad hinter dem OT nur etwa 3 bar. Daher können die Luft und der Kraftstoff bei oder bei etwa 50 Grad hinter dem OT kurz vor dem gewünschten Zündzeitpunkt in die Vorkammer eingespritzt werden. In anderen Beispielen kann der Schwellenwertdruck höher sein, wie etwa, wenn eine höhere Spüleinspritzung verfügbar ist. In derartigen Beispielen können die Luft und der Kraftstoff früher als 50 Grad hinter dem OT in die Vorkammer eingespritzt werden, wie etwa in einem Bereich zwischen 20 und 50 Grad hinter dem OT. In einigen Beispielen können die Luft und der Kraftstoff nicht früher als 20 Grad hinter dem OT in die Vorkammer eingespritzt werden. Ferner können die Luft und der Kraftstoff unter Verwendung einer luftunterstützten Einspritzvorrichtung (die Luftdruck verwendet, um das Zerstäuben des Kraftstoff zu unterstützen) oder unter Verwendung der kombinierten Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung gleichzeitig auf eng gekoppelte Weise eingespritzt werden (z. B. können Luft- und Kraftstoffströme benachbart sein oder sich überlappen). Somit kann das gewünschte Vorkammer-LKV vor dem gewünschten Zündzeitpunkt mit geringem Restgas und hohen Turbulenzen für eine gleichmäßige Zündung und schnelle Verbrennung in der Vorkammer erreicht werden.
  • Als ein Beispiel kann die Steuerung den Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung auf Grundlage einer Vielzahl von Betriebsbedingungen bestimmen, einschließlich des gewünschten Zündzeitpunkts zur Katalysatorerwärmung und Betriebsbedingungen zum Ableiten des Zylinderinnendrucks bei einer gegebenen Motorposition. Zum Beispiel kann die Steuerung die Vielzahl von Betriebsbedingungen, wie etwa einen Spüldruck, der über die Vorkammerluft- und/oder Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung erreicht werden kann, ein Verdichtungsverhältnis des Zylinders, eine Kolbenposition, eine Nockenzeitsteuerung und eine gewünschte Mischzeit vor dem gewünschten Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung in eine oder mehrere Lookup-Tabellen, Algorithmen oder Kennfelder eingeben, die/der/das im Speicher gespeichert ist/sind und den Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzzeitpunkt ausgeben kann/können. Zum Beispiel kann zumindest die Kolbenposition verwendet werden, um den Druck des Zylinders bei dem gegebenen Verdichtungsverhältnis abzuleiten, wenn der Druck des Zylinders nicht direkt gemessen wird. Die Steuerung kann dann Signale an die Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung der Vorkammer (oder ein einzelnes Signal an die kombinierte Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung) übertragen, um eine gewünschte Luft- und Kraftstoffmenge zu dem bestimmten Einspritzzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung einzuspritzen, was zu effektivem Vorkammerspülen, Erzeugen von Turbulenzen und dem gewünschten Vorkammer-LKV zur Katalysatorerwärmung führt. Somit kann die Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzung auftreten, während der Druck in dem Zylinder zu einem Zeitpunkt, der auf Grundlage des gewünschten Zündzeitpunkts eingestellt wird, geringer als der Schwellenwertdruck ist, sodass die Turbulenzen in der Vorkammer nicht vor der Zündung aufgelöst werden.
  • Bei 324 beinhaltet das Verfahren 300 das Betätigen der Zündkerze, um ähnlich der bei 314 beschriebenen Weise einen Zündfunken in der Vorkammer zu dem gewünschten Zündzeitpunkt zur Katalysatorerwärmung zu erzeugen. Wie vorstehend erörtert, kann der Zündfunken kurz nach der Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzung erfolgen, sodass die durch die Vorkammerluft- und Vorkammerkraftstoffeinspritzung erzeugten Turbulenzen noch nicht aufgelöst sind und während das LKV der Gase in der Nähe der Zündkerze das gewünschte Vorkammer-LKV ist. Ferner kann bei Vorliegen der Katalysatorerwärmungsbedingung eine Dauer zwischen dem Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer und dem Betätigen der Zündkerze im Vergleich dazu, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung nicht vorliegt, kleiner (z. B. kürzer) sein, was ebenfalls nachstehend in Bezug auf die 4 und 5 veranschaulicht wird. Das Verfahren 300 kann dann enden. Zum Beispiel kann das Verfahren 300 mit einer vorbestimmten Frequenz während des Motorbetriebs wiederholt werden, um dem Zylinder über eine Vielfalt von Betriebsbedingungen einschließlich Katalysatorerwärmung eine zuverlässige Vorkammerzündung bereitzustellen.
  • Auf diese Weise kann die Vorkammerzündung die Verbrennung in dem Zylinder während der Katalysatorerwärmung zuverlässig einleiten. Infolgedessen kann die Zündung ohne Einbeziehung einer zusätzlichen Zündkerze, die direkt an den Zylinder gekoppelt ist, bereitgestellt werden, wodurch Fahrzeugkosten und Bauraumprobleme reduziert werden. Zusätzlich kann die schnelle, wiederholbare Verbrennung, die über die Vorkammerzündung bereitgestellt wird, ermöglichen, dass während der Katalysatorerwärmung eine höhere Verdünnung verwendet wird, wodurch zum Beispiel Emissionen während eines Motorkaltstarts reduziert werden. Darüber hinaus kann die Vorkammer dem Zylinder weiterhin eine zuverlässige Zündung bereitstellen, nachdem der Katalysator seine Anspringtemperatur erreicht hat, wie etwa durch Einstellen des Zündzeitpunkts auf Grundlage der gewünschten Drehmomentausgabe und nicht auf Grundlage der Temperatur des Katalysators, nachdem der Katalysator seine Anspringtemperatur erreicht hat.
  • Als Nächstes zeigt 4 ein beispielhaftes Zeitdiagramm 400, das den Betrieb einer Vorkammer eines Zylinders demonstriert, wenn keine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt. Wie vorstehend in Bezug auf 3 beschrieben, liegt die Katalysatorerwärmungsbedingung zum Beispiel nicht vor, wenn eine Temperatur eines Katalysators, der stromabwärts des Zylinders gekoppelt ist, über dessen Anspringtemperatur liegt. Insbesondere ist die Vorkammer eine aktive Vorkammer, die direkte Luft- und Kraftstoffeinspritzung umfasst. Der Zylinder kann zum Beispiel der Zylinder 130 des in den 1 und 2 gezeigten Motors 10, der die Vorkammer 138 beinhaltet, sein. Das Zeitdiagramm 400 zeigt den Betrieb des Zylinders während eines einzelnen Verbrennungszyklus, wobei sich der Verbrennungszyklus (z. B. der Zylinderzyklus) auf vier Takte eines Kolbens im Zylinder bezieht (z. B. Ansaug-, Verdichtungs-, Arbeits- und Ausstoßtakt). Eine Kolbenposition relativ zu dem oberen Totpunkt (OT, dem Punkt, an dem sich der Kolben dem Zylinderkopf am nächsten befindet und ein Volumen in dem Zylinder am kleinsten ist), dem unteren Totpunkt (UT, dem Punkt, an dem der Kolben am weitesten von dem Zylinderkopf entfernt ist und das Volumen in dem Zylinder am größten ist) und den vier Takten des Verbrennungszyklus ist in Verlauf 402 gezeigt. Ferner ist ein Druck in dem Zylinder (z. B. Zylinderdruck) in einem Verlauf 404 gezeigt. Ein Vorkammerkraftstoffeinspritzsignal ist in einem Verlauf 406 gezeigt, ein Vorkammerlufteinspritzsignal ist in Verlauf 408 gezeigt und ein Vorkammerzündkerzenbetätigungssignal ist in einem Verlauf 410 gezeigt. Ferner ist der Atmosphärendruck mit einer gestrichelten Linie 412 gezeigt und ist ein Schwellenwertzylinderdruck mit einer gestrichelten Linie 414 gezeigt.
  • Für alle der vorstehenden Ausführungen stellt die horizontale Achse die Motorposition dar (in Kurbelwinkelgraden; crank angle degree - CAD), wobei die Motorposition entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt. Zum Beispiel ist, wie vorstehend erwähnt, ein Verbrennungszyklus gezeigt, der von 0 bis 720 CAD erfolgt (z. B. zwei vollständige Umdrehungen einer Motorkurbelwelle). In den beispielhaften Zeitdiagramm 400 entspricht der Ansaugtakt einem Intervall von 0 CAD bis 180 CAD, entspricht der Verdichtungstakt einem Intervall von 180 CAD bis 360 CAD, entspricht der Arbeitstakt (oder Leistungstakt) einem Intervall von 360 CAD bis 540 CAD und entspricht der Ausstoßtakt einem Intervall von 540 CAD bis 720 CAD. Die vertikale Achse jedes Verlaufs stellt den bezeichneten Parameter dar. Für Verlauf 402 zeigt die vertikale Achse die Kolbenposition in Bezug auf den OT. Für Verlauf 404 erhöht sich der Zylinderdruck auf der vertikalen Achse von unten nach oben. Für jeden der Verläufe 406, 408 und 410 gibt die vertikale Achse an, ob das Signal wie gekennzeichnet aktiv (z. B. wird die entsprechende Einspritzvorrichtung oder Zündkerze betätigt) oder inaktiv ist (z. B. wird die entsprechende Einspritzvorrichtung oder Zündkerze nicht betätigt).
  • Die Kolbenposition (Verlauf 402) sinkt während des Ansaugtakts. Der Zylinderdruck (Verlauf 404) nimmt während des Ansaugtakts relativ zum Atmosphärendruck (gestrichelte Linie 412) ab, wenn ein Volumen des Zylinders zunimmt. Wenn Frischluft durch ein offenes Einlassventil (nicht gezeigt) in den Zylinder strömt, kann eine Menge über Öffnungen, in einer Wand der Vorkammer, welche die Vorkammer und den Zylinder fluidisch koppeln, in die Vorkammer strömen. Die Vorkammer kann jedoch während des Ansaugtakts weitgehend Restgas aus dem vorherigen Verbrennungszyklus halten. Ferner kann Kraftstoff während des Ansaugtakts über eine oder mehrere Einspritzungen (nicht gezeigt) in den Zylinder eingespritzt werden.
  • Zu Beginn des Verdichtungstakts (z. B. bei etwa 180 CAD) während des Verbrennungszyklus schließt sich das Einlassventil. Der Kolben (Verlauf 402) bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft und den Kraftstoff in dem Zylinder zu verdichten, was dazu führt, dass der Zylinderdruck (Verlauf 404) zunimmt. Später im Verbrennungszyklus während des Verdichtungstakts, wenn sich der Kolben in Richtung OT bewegt (Verlauf 402), werden Gase aus dem Zylinder über die Öffnungen in der Vorkammerwand in die Vorkammer gedrängt. Jedoch können Restgase aus dem vorherigen Verbrennungszyklus in der Vorkammer verbleiben, insbesondere in einem oberen Abschnitt der Vorkammer in der Nähe der Zündkerze. Daher führt während des Verdichtungstakts an einer Motorposition CAD1 ein Vorkammerkraftstoffeinspritzereignis (Verlauf 406) Kraftstoff in die Vorkammer ein und führt ein Vorkammerlufteinspritzereignis (Verlauf 408) Luft in die Vorkammer ein, wodurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer erzeugt wird und sich der Vorkammerdruck erhöht. Da der Zylinderdruck bei CAD1 relativ niedrig und kleiner als der Schwellenwertzylinderdruck ist (gestrichelte Linie 414), drückt die Einspritzung von Luft und Kraftstoff ferner in der Vorkammer verbliebenen Rückstände und Gase, die während des Verdichtungstakts aus dem Zylinder eingeführt werden, heraus. Es ist zu beachten, dass, wenngleich in dem Beispiel des Zeitdiagramms 400 sowohl Luft als auch Kraftstoff bei CAD 1 in die Vorkammer eingespritzt werden, die Einspritzzeitpunkte in anderen Beispielen versetzt oder gestaffelt sein können (z. B. bei unterschiedlichen Motorpositionen/-zeitpunkten auftreten können). Ferner können die Luft und der Kraftstoff in anderen Beispielen während des Ansaugtakts in die Vorkammer eingespritzt werden, wie vorstehend bei 312 aus 3 beschrieben.
  • Kurz vor dem Ende des Verdichtungstakts bei einer Motorposition CAD2 während des Verbrennungszyklus wird die Zündkerze betätigt (Verlauf 410), um die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Vorkammer auszulösen. Die Verbrennung in der Vorkammer bewirkt, dass Strahlen heißer Gase und Flammen aus der Vorkammer austreten und das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder entzünden, wodurch Leistung bereitgestellt wird, um den Kolben während des Arbeitstakts nach unten zu treiben. Ferner verursacht die Verbrennungsreaktion in dem Zylinder, dass der Zylinderdruck (Verlauf 404) zunimmt. Es ist zu beachten, dass die hohen Drücke während der Verbrennung aufgrund der hohen Größe der Spitzenverbrennungsdrücke relativ zu den Drücken in den anderen Abschnitten des Verbrennungszyklus (z. B. dem Ansaugtakt) aus der Ansicht in 4 abgeschnitten sind. Ein Zeitpunkt des Betätigens der Zündkerze kann zum Beispiel auf Grundlage einer gewünschten Drehmomentausgabe eingestellt werden.
  • Am Ende des Arbeitstakts öffnet sich das Auslassventil (nicht gezeigt), um zu ermöglichen, dass Abgas aus dem Zylinder strömt. Das Auslassventil kann zumindest während des Ausstoßtakts (z. B. von 540 CAD bis 720 CAD) offen bleiben. Während des Ausstoßtakts verbleibt eine relativ große Menge an Restgas in der Vorkammer. Ferner kann das Restgas in der Vorkammer verbleiben, bis es während eines nachfolgenden Verbrennungszyklus gespült wird.
  • Als Nächstes zeigt 5 ein beispielhaftes Zeitdiagramm 500, das den Betrieb der Vorkammer des Zylinders demonstriert, wenn die Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt. Wie vorstehend in Bezug auf 3 beschrieben, liegt die Katalysatorerwärmungsbedingung zum Beispiel vor, wenn die Temperatur des Katalysators, der stromabwärts des Zylinders gekoppelt ist, kleiner als dessen Anspringtemperatur ist. Mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Unterschiede sind die in 5 gezeigten Parameter die gleichen wie jene, die in 4 gezeigt sind. Somit sind die Verläufe gleich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
  • Ähnlich dem in 4 gezeigten Zeitdiagramm 400 werden Gase aus dem Zylinder über die Öffnungen in der Vorkammerwand in die Vorkammer gedrängt, wenn sich der Kolben während des Verdichtungstakts in Richtung OT bewegt (Verlauf 402). Im Gegensatz zum Zeitdiagramm 400 aus 4 können die Restgase aus dem vorherigen Verbrennungszyklus jedoch während des gesamten Verdichtungstakts in der Vorkammer verbleiben, da sich Turbulenzen, die erzeugt werden, falls die Vorkammer während des Verdichtungstakts gespült werden sollte, vor dem späten Zündzeitpunkt, der verwendet wird, um die Katalysatorerwärmung zu erleichtern, auflösen können. Zudem ist der Zylinderdruck (Verlauf 404) zu Beginn des Arbeitstakts relativ hoch, was das Vorkammerspülen behindern kann. Daher führt ein Vorkammerkraftstoffeinspritzereignis (Verlauf 406) Kraftstoff in die Vorkammer ein und führt ein Vorkammerlufteinspritzereignis (Verlauf 408) Luft in die Vorkammer ein, nachdem der Zylinderdruck (Verlauf 404) während des Arbeitstakts bei CAD3 unter den Schwellenwertzylinderdruck (gestrichelte Linie 414) gesunken ist, wobei der Zeitpunkt dafür auf Grundlage eines gewünschten Zündzeitpunkts zur Katalysatorerwärmung über späte Verbrennungsphasenlage bestimmt wird. Aufgrund des relativ niedrigen Zylinderdrucks bei CAD3 (Verlauf 404) drängen die Einspritzungen Rückstände und Gase mit hoher AGR, die während des Verdichtungstakts aus dem Zylinder hineingedrückt werden, effektiv heraus. Die Einspritzungen erzeugen zudem ein im Wesentlichen homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer mit hohen Turbulenzen, das durch Betätigen der Zündkerze bei CAD4 schnell entzündet wird (Verlauf 410).
  • Die Verbrennung in der Vorkammer bewirkt, dass Strahlen heißer Gase und Flammen aus der Vorkammer austreten und das Luft-Kraftstoff-Gemisch mit hoher Verdünnung in dem Zylinder entzünden, wodurch Zylinderdrehmoment und Abwärme zum Erwärmen des Katalysators erzeugt werden. Infolgedessen kann die Temperatur des Katalysators unter Verwendung der in dem Zeitdiagramm 500 gezeigten Parameterzeitpunkte in Bezug auf die in dem Zeitdiagramm 400 aus 4 gezeigten Parameterzeitpunkte schneller erhöht werden.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist eine beispielhafte Zeitachse 600 zum Einstellen eines Spülzeitpunkts und eines Zündzeitpunkts von Vorkammern eines Motors auf Grundlage dessen, ob eine Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt, gezeigt. Der Motor kann der in 1 gezeigte Motor 10 sein, der zum Beispiel die Vorkammer 138 beinhaltet. Ein Motorstatus ist in einem Verlauf 601 gezeigt, eine Temperatur eines Katalysators (z. B. der Emissionssteuervorrichtung 178 aus 1) ist in einem Verlauf 602 gezeigt, ein Vorkammereinspritzzeitpunkt (z. B. von Luft und Kraftstoff) ist in einem Verlauf 604 gezeigt, und ein Vorkammerzündzeitpunkt (z. B. ein Betätigungszeitpunkt einer Vorkammerzündkerze) ist in einem Verlauf 606 gezeigt. Für alles Vorstehende stellt die horizontale Achse die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt. Die vertikale Achse stellt jeden bezeichneten Parameter dar. Für den Verlauf 601 zeigt die vertikale Achse den Motorstatus als „an“, wobei die Verbrennung innerhalb der Motorzylinder erfolgt, und „aus“, wobei die Verbrennung unterbrochen ist. Für Verlauf 602 erhöht sich die Katalysatortemperatur auf der vertikalen Achse von unten nach oben. Für die Verläufe 604 und 606 ist der entsprechende Zeitpunkt relativ zum OT des Verdichtungstakts gezeigt, dargestellt durch eine gestrichelte Linie, wobei Zeitpunkte unterhalb der gestrichelten Linie Zeitpunkten entsprechen, die vor dem OT auftreten, und Zeitpunkte oberhalb der gestrichelten Linie Zeitpunkten entsprechen, die nach dem OT auftreten, wie gekennzeichnet. Durch eine gestrichelte Linie 608 ist ferner eine Schwellenwertkatalysatortemperatur dargestellt, die einer Anspringtemperatur des Katalysators entspricht.
  • Zur Zeit t0 ist der Motor ausgeschaltet (Verlauf 601). Zum Beispiel ist noch kein Motorstart erfolgt. Wenn der Motor ausgeschaltet ist und keine Verbrennung erfolgt, ist die Katalysatortemperatur (Verlauf 602) relativ niedrig. Zum Beispiel kann die Katalysatortemperatur ungefähr gleich der Umgebungstemperatur sein.
  • Zur Zeit t1 wird der Motor gestartet (Verlauf 602). Da die Katalysatortemperatur (Verlauf 602) kleiner als die Schwellenwertkatalysatortemperatur (gestrichelte Linie 608) ist, liegt eine Katalysatorerwärmungsbedingung vor. Als Reaktion darauf, dass die Katalysatorerwärmungsbedingung vorliegt, werden Luft und Kraftstoff während des Arbeitstakts zu einem Einspritzzeitpunkt in die Vorkammer eingespritzt, der hinter dem OT des Verdichtungstakts liegt, (Verlauf 604). Die Luft und der Kraftstoff können über eine einzelne kombinierte Einspritzvorrichtung, wie etwa die Einspritzvorrichtung 296 aus 2 oder über eine separate Luft- und Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wie etwa die in 1 gezeigte Lufteinspritzvorrichtung 94 und Kraftstoffeinspritzvorrichtung 96 eingespritzt werden. Aufgrund eines relativ niedrigen Zylinderdrucks zu diesem Zeitpunkt (z. B. kleiner oder gleich einem Schwellenwertzylinderdruck, wie vorstehend in Bezug auf die 3 und 5 beschrieben) drängt diese späte Spüleinspritzung Rückstände und Zylindergase aus der Vorkammer. Die späte Spüleinspritzung ermöglicht zudem eine effiziente Zündung beim Betätigen der Vorkammerzündkerze (z. B. der Zündkerze 92 aus den 1 und 2), die ebenfalls im Arbeitstakt nach der Einspritzung von Luft und Kraftstoff auftritt (Verlauf 606).
  • Zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 beschleunigt der späte Vorkammerzündzeitpunkt die Katalysatorerwärmung und die Temperatur des Katalysators nimmt zu (Verlauf 602). Ferner wird der Vorkammerzündzeitpunkt (Verlauf 606) auf Grundlage der Katalysatortemperatur (Verlauf 602) relativ zu der Schwellenwertkatalysatortemperatur (gestrichelte Linie 608) eingestellt, wobei der Vorkammerzündzeitpunkt früher auftritt (z. B. näher am OT des Verdichtungstakts), wenn eine Differenz zwischen der Katalysatortemperatur und der Schwellenwertkatalysatortemperatur abnimmt.
  • Zur Zeit t2 erreicht die Katalysatortemperatur (Verlauf 602) die Schwellenwertkatalysatortemperatur (gestrichelte Linie 608). Als Reaktion darauf werden der Vorkammereinspritzzeitpunkt (Verlauf 604) und der Vorkammerzündzeitpunkt (Verlauf 606) jeweils so eingestellt, dass sie während des Verdichtungstakts vor dem OT auftreten, um die Erzeugung von Motordrehmoment zu erleichtern. Insbesondere wird der Vorkammerzündzeitpunkt (Verlauf 606) auf Grundlage eines Drehmomentbedarfs (nicht gezeigt) und nicht auf Grundlage der Katalysatortemperatur (Verlauf 602) eingestellt, nachdem die Katalysatortemperatur die Schwellenwertkatalysatortemperatur (gestrichelte Linie 608) zur Zeit t2 erreicht hat. Der Vorkammereinspritzzeitpunkt (Verlauf 604) tritt auf, wenn der Zylinderdruck relativ niedrig ist (z. B. geringer als der Schwellenwertzylinderdruck, wie vorstehend in Bezug auf die 3 und 4 beschrieben), wodurch Restgase aus dem vorherigen Verbrennungszyklus sowie Gase, die aus dem Zylinder hineingedrängt wurden, effektiv aus der Vorkammer gespült werden. Infolgedessen erfolgt die Vorkammerzündung zuverlässig zum Vorkammerzündzeitpunkt (Verlauf 606), der in dem gezeigten Beispiel kurz vor dem OT erfolgt.
  • Auf diese Weise kann eine Vorkammer dazu betrieben werden, Restgase zu spülen und ein gewünschtes LKV für die Vorkammerzündung selbst während der Katalysatorerwärmung zu erzeugen. Durch Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer während des Arbeitstakts direkt vor einem spät getakteten Zündzeitpunkt werden Turbulenzen erzeugt, die eine Verbrennungsrate der/des anschließend gezündeten Luft und Kraftstoffs erhöhen. Infolgedessen kann die Vorkammerzündung selbst bei hohen AGR-Verdünnungsniveaus schnelle Verbrennungsraten für eine zuverlässige Zylinderzündung bereitstellen, wodurch eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs erhöht und Fahrzeugemissionen verringert werden. Ferner kann die Einbeziehung einer zusätzlichen Zündkerze, die direkt an den Zylinder gekoppelt ist, vermieden werden, wodurch die Kosten des Systems reduziert werden.
  • Der technische Effekt des Einstellens sowohl eines Zeitpunkts des Spülens von Gasen aus einer Vorkammer in einen Zylinder als auch eines Zündzeitpunkts in der Vorkammer als Reaktion auf eine Kaltstartbedingung besteht darin, dass die Vorkammer eine zuverlässige Zylinderzündung bereitstellt, während Kaltstartemissionen reduziert werden.
  • In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Einspritzen von Kraftstoff und Luft in eine Vorkammer eines Motorzylinders während eines Arbeitstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass ein gewünschter Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt eines Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt, und Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Verdichtungstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt eines Verdichtungstakts liegt. In einem ersten Beispiel des Verfahren umfasst das Verfahren ferner Folgendes: Betätigen einer Zündkerze der Vorkammer während des Arbeitstakts nach dem Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt, und Betätigen der Zündkerze der Vorkammer während des Verdichtungstakts nach dem Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegt. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, liegt der gewünschte Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts, während eine Temperatur eines Katalysators kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts, während die Temperatur des Katalysators größer oder gleich der Schwellenwerttemperatur ist, wobei das Betätigen der Zündkerze der Vorkammer das Betätigen der Zündkerze der Vorkammer zum gewünschten Zündzeitpunkt umfasst. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhaltet, wird der gewünschte Zündzeitpunkt auf Grundlage der Temperatur des Katalysators bestimmt, während die Temperatur des Katalysators kleiner als die Schwellenwerttemperatur ist, und wird auf Grundlage einer gewünschter Drehmomentausgabe des Motorzylinders und nicht der Temperatur des Katalysators bestimmt, während die Temperatur des Katalysators größer oder gleich der Schwellenwerttemperatur ist. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet die Vorkammer eine einzelne Einspritzvorrichtung und umfasst das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts das Betätigen der einzelnen Einspritzvorrichtung, nachdem ein Druck in dem Motorzylinder während des Arbeitstakts auf einen Schwellenwertdruck sinkt. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, werden der einzelnen Einspritzvorrichtung der Kraftstoff und die Luft als ein Gemisch zugeführt und spritzt das Betätigen der einzelnen Einspritzvorrichtung das Gemisch ein. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, ist die einzelne Einspritzvorrichtung eine luftunterstützte Einspritzvorrichtung. In einem siebten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, umfasst das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts des Motorzylinders das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer nicht früher als 20 Grad hinter dem oberen Totpunkt während des Arbeitstakts. In einem achten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis siebten Beispiels beinhaltet, beinhaltet die Vorkammer eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Lufteinspritzvorrichtung und umfasst das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts des Motorzylinders das Betätigen sowohl der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als auch der Lufteinspritzvorrichtung, nachdem ein Druck in dem Motorzylinder während des Arbeitstakts auf einen Schwellenwertdruck sinkt.
  • Als ein anderes Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: während eines Kaltstarts eines Motors: Spülen einer an einen Zylinder des Motors gekoppelten Vorkammer während eines Arbeitstakts des Zylinders und Betätigen einer Zündkerze der Vorkammer während des Arbeitstakts des Zylinders nach dem Spülen zu einem ersten Zündzeitpunkt, der auf Grundlage einer Temperatur einer an den Motor gekoppelten Emissionssteuervorrichtung bestimmt wird. In einem ersten Beispiel des Verfahrens wird der erste Zündzeitpunkt ferner verzögert, wenn eine Differenz zwischen der Temperatur der Emissionssteuervorrichtung und einer Anspringtemperatur der Emissionssteuervorrichtung zunimmt, und wird weniger verzögert, wenn die Differenz abnimmt. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, umfasst das Spülen der an den Zylinder gekoppelten Vorkammer während des Arbeitstakts des Zylinders das Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer während des Arbeitstakts des Zylinders zu einem Zeitpunkt, der auf Grundlage eines Drucks in dem Zylinder bestimmt wird. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhaltet, wird der Druck in dem Zylinder auf Grundlage von mindestens einer Kolbenposition in dem Zylinder gemessen oder abgeleitet und ist der Druck in dem Zylinder zu dem Zeitpunkt kleiner oder gleich einem Schwellenwertdruck. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet das Einspritzen der Luft und des Kraftstoffs in die Vorkammer das Einspritzen der Luft und des Kraftstoffs in die Vorkammer über eine einzelne Einspritzvorrichtung, die an die Vorkammer gekoppelt ist. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, liegt der Kaltstart des Motors vor, wenn die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und umfasst das Verfahren ferner Folgendes: als Reaktion darauf, dass die Temperatur der Emissionssteuervorrichtung die Schwellenwerttemperatur erreicht: Spülen der Vorkammer während eines Verdichtungstakts des Zylinders und Betätigen der Zündkerze der Vorkammer während des Verdichtungstakts nach dem Spülen zu einem zweiten Zündzeitpunkt, der auf Grundlage einer gewünschten Drehmomentausgabe bestimmt wird.
  • Als ein noch weiteres Beispiel umfasst ein System Folgendes: einen Motor einschließlich einer Vielzahl von Zylindern, wobei jeder Zylinder eine Vorkammer eines Vorkammerzündsystems beinhaltet, die Vorkammer über ein Loch fluidisch an den entsprechenden Zylinder gekoppelt ist und eine Steuerung ausführbare Anweisungen in nicht transitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder während eines Arbeitstakts des entsprechenden Zylinders, wenn eine Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung vorliegt, und während eines Verdichtungstakts des entsprechenden Zylinders, wenn die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung nicht vorliegt, und Einleiten von Verbrennung in der Vorkammer nach dem Spülen der Gase aus der Vorkammer. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet jede Vorkammer eine daran gekoppelte Zündkerze, wobei die Steuerung zum Einleiten der Verbrennung in der Vorkammer nach dem Spülen der Gase aus der Vorkammer ferner Anweisungen beinhaltet, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen eines gewünschten Zündzeitpunkts und Betätigen der Zündkerze zum gewünschten Zündzeitpunkt. In einem zweiten Beispiel des Systems, das gegebenenfalls das erste Beispiel beinhaltet, umfasst das System ferner eine Emissionssteuervorrichtung, die in einem Abgassystem des Motors gekoppelt ist, wobei die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung einer Temperatur der Emissionssteuervorrichtung entspricht, die kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und die Steuerung ferner zum Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts Anweisungen in nicht transitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts auf Grundlage der Temperatur der Emissionssteuervorrichtung, wenn die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung vorliegt, Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts auf Grundlage einer gewünschten Drehmomentausgabe des Motors, wenn die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung nicht vorliegt. In einem dritten Beispiel des Systems, das gegebenenfalls eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhaltet, beinhaltet jede Vorkammer eine Lufteinspritzvorrichtung und eine gekoppelte Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die daran gekoppelt sind, um Gase aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder zu spülen, wobei die Steuerung ferner weitere Anweisungen beinhaltet, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einspritzen von Luft in die Vorkammer über die Lufteinspritzvorrichtung zu einem ersten Zeitpunkt und Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer über die Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu einem zweiten Zeitpunkt, wobei eine Dauer zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem gewünschten Zündzeitpunkt bei Vorliegen der Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung kleiner im Vergleich zu keinem Vorliegen der Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung ist. In einem vierten Beispiel des Systems, das gegebenenfalls ein beliebiges oder alle des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet jede Vorkammer eine daran gekoppelte Einspritzvorrichtung und beinhaltet die Steuerung zum Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder weitere Anweisungen, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer über die Einspritzvorrichtung, wenn ein Druck in dem entsprechenden Zylinder kleiner als ein Schwellenwert ist.
  • In einer anderen Darstellung umfasst ein Verfahren Folgendes: Einstellen eines Spülzeitpunkts einer an einen Motorzylinder gekoppelten Vorkammer auf Grundlage eines gewünschten Zündzeitpunkts. In dem vorhergehenden Beispiel beinhaltet das Einstellen des Spülzeitpunkts der Vorkammer auf Grundlage des gewünschten Zündzeitpunkts zusätzlich oder optional ein unterschiedliches Einstellen des Spülzeitpunkts, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt innerhalb eines Arbeitstakts des Motorzylinders liegt, im Vergleich dazu, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt innerhalb eines Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt. In einem oder beiden der vorhergehenden Beispiele umfasst das unterschiedliche Einstellen des Spülzeitpunkts, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt innerhalb eines Arbeitstakts des Motorzylinders liegt, im Vergleich dazu, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt innerhalb eines Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt, zusätzlich oder optional Folgendes: Festlegen des Spülzeitpunkts, damit er weiter vor dem gewünschten Zündzeitpunkt liegt, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt im Verdichtungstakt des Motorzylinders liegt, im Vergleich dazu, wenn der gewünschte Zündzeitpunkt im Arbeitstakt des Motorzylinders liegt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele liegt der gewünschte Zündzeitpunkt innerhalb des Arbeitstakts des Motorzylinders, wenn eine Kaltstartbedingung vorliegt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner Folgendes: Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer zum Spülzeitpunkt.
  • Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift eingeschlossenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen auf nicht transitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Programme können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der auf nicht transitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorangehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
  • Wie in dieser Schrift verwendet, wird der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs aufgefasst, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
  • Die folgenden Patentansprüche heben gewisse Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims (15)

  1. Verfahren, das Folgendes umfasst: Einspritzen von Kraftstoff und Luft in eine Vorkammer eines Motorzylinders während eines Arbeitstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass ein gewünschter Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt eines Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt; und Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Verdichtungstakts des Motorzylinders als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt eines Verdichtungstakts liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Aktivieren einer Zündkerze der Vorkammer während des Arbeitstakts nach dem Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Motorzylinders liegt; und Betätigen der Zündkerze der Vorkammer während des Verdichtungstakts nach dem Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer als Reaktion darauf, dass der gewünschte Zündzeitpunkt vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der gewünschte Zündzeitpunkt hinter dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegt, während eine Temperatur eines Katalysators kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts liegt, während die Temperatur des Katalysators größer oder gleich der Schwellenwerttemperatur ist, und wobei das Betätigen der Zündkerze der Vorkammer das Betätigen der Zündkerze der Vorkammer zum gewünschten Zündzeitpunkt umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der gewünschte Zündzeitpunkt auf Grundlage der Temperatur des Katalysators bestimmt wird, während die Temperatur des Katalysators kleiner als die Schwellenwerttemperatur ist, und auf Grundlage einer gewünschter Drehmomentausgabe des Motorzylinders und nicht der Temperatur des Katalysators bestimmt wird, während die Temperatur des Katalysators größer oder gleich der Schwellenwerttemperatur ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorkammer eine einzelne Einspritzvorrichtung beinhaltet und das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts das Betätigen der einzelnen Einspritzvorrichtung umfasst, nachdem ein Druck in dem Motorzylinder während des Arbeitstakts auf einen Schwellenwertdruck sinkt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Kraftstoff und die Luft der einzelnen Einspritzvorrichtung als Gemisch zugeführt werden und das Betätigen der einzelnen Einspritzvorrichtung das Gemisch einspritzt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die einzelne Einspritzvorrichtung eine luftunterstützte Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts des Motorzylinders das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer nicht früher als 20 Grad hinter dem oberen Totpunkt während des Arbeitstakts umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorkammer eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Lufteinspritzvorrichtung beinhaltet und das Einspritzen des Kraftstoffs und der Luft in die Vorkammer während des Arbeitstakts des Motorzylinders das Betätigen sowohl der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als auch der Lufteinspritzvorrichtung umfasst, nachdem ein Druck in dem Motorzylinder während des Arbeitstakts auf einen Schwellenwertdruck sinkt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Betätigen sowohl der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als auch der Lufteinspritzvorrichtung, nachdem der Druck in dem Motorzylinder während des Arbeitstakts auf einen Schwellenwertdruck sinkt, das Betätigen sowohl der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als auch der Lufteinspritzvorrichtung bei einem gleichen Kurbelwinkel während des Arbeitstakts umfasst.
  11. System, das Folgendes umfasst: einen Motor, der eine Vielzahl von Zylindern beinhaltet, wobei jeder Zylinder eine Vorkammer eines Vorkammerzündungssystems beinhaltet und die Vorkammer über ein Loch fluidisch an den entsprechenden Zylinder gekoppelt ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nicht transitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder während eines Arbeitstakts des entsprechenden Zylinders, wenn eine Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung vorliegt, und während eines Verdichtungstakts des entsprechenden Zylinders, wenn die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung nicht vorliegt; und Einleiten der Verbrennung in der Vorkammer nach dem Spülen der Gase aus der Vorkammer.
  12. System nach Anspruch 11, wobei jede Vorkammer eine daran gekoppelte Zündkerze beinhaltet, wobei die Steuerung zum Einleiten der Verbrennung in der Vorkammer nach dem Spülen der Gase aus der Vorkammer ferner Anweisungen beinhaltet, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen eines gewünschten Zündzeitpunkts; und Betätigen der Zündkerze zum gewünschten Zündzeitpunkt.
  13. System nach Anspruch 12, das ferner eine Emissionssteuervorrichtung umfasst, die in einem Abgassystem des Motors gekoppelt ist, wobei die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung einer Temperatur der Emissionssteuervorrichtung entspricht, die kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist, und wobei die Steuerung zum Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts ferner Anweisungen beinhaltet, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts auf Grundlage der Temperatur der Emissionssteuervorrichtung, wenn die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung vorliegt; und Bestimmen des gewünschten Zündzeitpunkts auf Grundlage einer gewünschten Drehmomentausgabe des Motors, wenn die Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung nicht vorliegt.
  14. System nach Anspruch 12, wobei jede Vorkammer eine daran gekoppelte Lufteinspritzvorrichtung und Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhaltet und die Steuerung zum Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder weitere Anweisungen beinhaltet, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einspritzen von Luft in die Vorkammer über die Lufteinspritzvorrichtung zu einem ersten Zeitpunkt und Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer über die Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu einem zweiten Zeitpunkt, wobei eine Dauer zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem gewünschten Zündzeitpunkt bei Vorliegen der Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung kleiner im Vergleich zu keinem Vorliegen der Erwärmungsbedingung der Emissionssteuervorrichtung ist.
  15. System nach Anspruch 11, wobei jede Vorkammer eine daran gekoppelte Einspritzvorrichtung beinhaltet und die Steuerung zum Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder weitere Anweisungen beinhaltet, die in nicht transitorischem Speicher gespeichert sind und die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einspritzen von Luft und Kraftstoff in die Vorkammer über die Einspritzvorrichtung, wenn ein Druck in dem entsprechenden Zylinder kleiner als ein Schwellenwert ist.
DE102022100423.6A 2021-01-11 2022-01-10 Verfahren und systeme für den vorkammerbetrieb während katalysatorerwärmung Pending DE102022100423A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/146,045 US11248551B1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Methods and systems for pre-chamber operation during catalyst heating
US17/146,045 2021-01-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022100423A1 true DE102022100423A1 (de) 2022-07-14

Family

ID=80249432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022100423.6A Pending DE102022100423A1 (de) 2021-01-11 2022-01-10 Verfahren und systeme für den vorkammerbetrieb während katalysatorerwärmung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11248551B1 (de)
CN (1) CN114763771A (de)
DE (1) DE102022100423A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240018931A1 (en) * 2022-07-12 2024-01-18 Prometheus Applied Technologies, Llc Predictive Model-Based Spark Control

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6951211B2 (en) * 1996-07-17 2005-10-04 Bryant Clyde C Cold air super-charged internal combustion engine, working cycle and method
US6279550B1 (en) * 1996-07-17 2001-08-28 Clyde C. Bryant Internal combustion engine
US10337397B2 (en) * 2017-06-14 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc Pre-chamber ignition system
GB201820560D0 (en) 2018-12-17 2019-01-30 Aston Martin Lagonda Ltd Assemblies for engines
US10989129B1 (en) * 2019-12-18 2021-04-27 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for adjusting fueling in a cylinder with a pre-chamber
US11118497B2 (en) * 2020-02-12 2021-09-14 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for fouling reduction in a pre-chamber
US11255284B2 (en) * 2020-02-26 2022-02-22 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for catalyst heating during cold-start with an active pre-chamber

Also Published As

Publication number Publication date
CN114763771A (zh) 2022-07-19
US11248551B1 (en) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102021104182A1 (de) Systeme und verfahren zum erhöhen von sauerstoffgehalten in einer aktiven vorkammer
DE102021104449A1 (de) Systeme und verfahren zum katalysatorheizen während kaltstart mit einer aktiven vorkammer
DE102015202862B4 (de) Verfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung
DE102021103022A1 (de) Systeme und verfahren zum zündspulenmultiplexen in einem vorkammersystem
DE102021108298A1 (de) Verfahren und systeme zum betreiben einer einstellbaren vorkammer
DE102021108466A1 (de) Systeme und verfahren zur abgasrückführung mit einer vorkammer
DE102021116412A1 (de) Systeme und verfahren zum zündspulenmultiplexen in einem vorkammersystem
DE102021103642A1 (de) Verfahren und systeme für eine serienfunkenstreckenzündvorrichtung mit einer passiven vorkammer
DE102020133434A1 (de) Systeme und verfahren zum einstellen der kraftstoffzufuhr in einem zylinder mit einer vorkammer
DE102014002894B4 (de) Funkenzündungsmotor, Regel- bzw. Steuerungsvorrichtung hierfür, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Motors und Computerprogrammprodukt
DE102011004025A1 (de) Verfahren zum Starten eines Motors
DE102016109579A1 (de) Verfahren und System zur Kraftmaschinenkaltstartsteuerung
DE102014118588A1 (de) Kraftstoffnacheinspritzung eines gasförmigen Kraftstoffs zur Verringerung von Schadstoffemissionen
DE102016008911A1 (de) Mit Vormischungsbeschickung und Kompressionszündung arbeitender Motor, Steuer- bzw. Regeleinrichtung hierfür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors und Computerprogrammerzeugnis
DE102015110792A1 (de) System und Verfahren zur selektiven Zylinderdeaktivierung
DE102016125277A1 (de) Verfahren zur kraftstoffeinspritzsteuerung
DE102011004021A1 (de) Verfahren zum Starten eines Motors
DE102014001477A1 (de) Verdichtungs-Selbstzündungsmotor, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern desselben und Computerprogrammprodukt
DE19913316A1 (de) Steuerung einer Katalysatoraktivierung für Verbrennungsmotoren
DE102016008916B4 (de) Mit Vormischungsbeschickung und Kompressionszündung arbeitender Motor, Steuer- bzw. Regeleinrichtung hierfür, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors und Computerprogrammerzeugnis
DE102022100061A1 (de) Systeme und verfahren für ein kombiniertes vorkammer- und thermaktorluftsystem
DE102009058733B4 (de) Verfahren und Steuersystem für nahtlose Übergänge zwischen Funkenzündung und Selbstzündung in einem Verbrennungsmotor
DE102021117050A1 (de) Verfahren und systeme für eine serienfunkenstreckenzündvorrichtung mit einer passiven vorkammer
DE102006041520A1 (de) Erhöhte Belastung zur Verbesserung eines durch niedrige Last gesteuerten Selbstzündungsbetriebes
DE102019106289A1 (de) Systeme und verfahren für durch verdichtung erwärmte luft

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: LORENZ SEIDLER GOSSEL RECHTSANWAELTE PATENTANW, DE