DE102022203606A1

DE102022203606A1 - Optimierung eines verbrennungsmotormodus

Info

Publication number: DE102022203606A1
Application number: DE102022203606.9A
Authority: DE
Inventors: Antowan Zyada; Kyoung Pyo Ha; Shengrong Zhu; Philip Zoldak; Jeffrey Hollowell; Mark Shirley; Nicholas Fantin
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2022-01-05
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2023-07-06
Also published as: US11459995B1; KR20230106497A; CN116447027A

Abstract

Verfahren und Systeme werden zur Optimierung eines Verbrennungsmotormodus beschrieben. Das System enthält einen Verbrennungsmotor, ein Kraftstoffzufuhrsystem und eine Steuerung, die mit dem Verbrennungsmotor und dem Kraftstoffzufuhrsystem kommunizierend gekoppelt ist. Die Steuerung wählt einen Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor wärmer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor aus. Der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus enthält Anweisungen, die eine Einlassventil-Öffnungsdauer und eine Auslassventil-Öffnungsdauer verkürzen. Die Steuerung verkürzt die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer, um eine Verzögerung zwischen einer Einlassventil-Öffnungsdauer und einer Auslassventil-Öffnungsdauer zu erzeugen, in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus. Die Verzögerung erhöht eine Restgastemperatur in der Brennkammer und induziert eine Selbstzündung des Kraftstoffes in der Brennkammer.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Verbrennungskraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren und genauer eine Optimierung eines Verbrennungsmotormodus unter Verwendung mehrerer unterschiedlicher Verbrennungsmodi.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verwenden im Allgemeinen einen elektrischen Funken, um einen Kraftstoff in einer Brennkammer zu zünden. Der Funke ermöglicht, dass der Verbrennungsmotor chemisch Energie, die im Kraftstoff vorgefunden wird, in mechanische Energie umwandelt. Kraftmaschinen bzw. Motoren mit Funkenzündung weisen verglichen zu Dieselmotoren jedoch einen geringen Wirkungsgrad der Verbrennung auf. Noch problematischer ist, dass der Wirkungsgrad der Verbrennung für funkengezündete Motoren bei Bedingungen mit einer geringen Last verglichen zu Dieselmotoren schlechter ist. Zwar sind Dieselmotoren bei Bedingungen mit einer geringen Last energieeffizienter, aber Dieselmotoren weisen auch verschiedene Nachteile auf. Beispielsweise produzieren Dieselmotoren mit Kompressionszündung im Vergleich zu funkengezündeten Motoren hohe NOx-Emissionen und erzeugen mehr Ruß. Gegenwärtig weisen beide Arten von Verbrennungsmotoren Nachteile hinsichtlich des energetischen Wirkungsgrads und der Emissionen auf.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung liefert Verfahren, Systeme und Herstellungsartikel, die Computerprogrammprodukte enthalten, zur Optimierung eines Verbrennungsmotors.
In einem Aspekt ist ein System geliefert, das einen Verbrennungsmotor, ein Kraftstoffzufuhrsystem und eine Steuerung enthält, die mit dem Verbrennungsmotor und dem Kraftstoffzufuhrsystem kommunikativ bzw. kommunizierend gekoppelt ist. Die Steuerung ist konfiguriert, um einen Modus einer Verbrennung bei niedriger Temperatur bzw. Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor wärmer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor auszuwählen. Der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus enthält Anweisungen, die eine Einlassventil-Öffnungsdauer und eine Auslassventil-Öffnungsdauer verkürzen. Die Steuerung ist zum Verkürzen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer, um eine Verzögerung zwischen einer Einlassventil-Öffnungsdauer und einer Auslassventil-Öffnungsdauer zu erzeugen, in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus konfiguriert. Die Verzögerung erhöht eine Restgastemperatur in der Brennkammer und induziert eine Selbstzündung des Kraftstoffes in der Brennkammer.
Bei einigen Varianten schließt die Verzögerung verbrannte Verbrennungsgase in der Brennkammer ein, wobei eine erhöhte Verdichtungstemperatur induziert wird, und die Selbstzündung des Kraftstoffes wird in einem verzögerten Verdichtungstakt induziert. Zudem sind die Bedingungen mit einer geringen Last für eine geringere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und ein geringeres Motordrehmoment als ein vorbestimmtes Motordrehmoment bezeichnend und die Selbstzündung des Kraftstoffes erfordert keinen Funken in der Brennkammer. Bei einigen Varianten wird ein Funkenzündungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als die vorbestimmte Temperatur ist, und auf den Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor ausgewählt, wobei der Funkenzündungsmodus Anweisungen zum Anwenden eines Funkens enthält, um den Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen, und in Erwiderung darauf, dass der Verbrennungsmotor wärmer als die vorbestimmte Temperatur ist, der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus ausgewählt. Bei einigen Varianten wird ein Diffusionsflammenmodus, der Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer für eine kompressionsgezündete Verbrennung enthält, in Erwiderung auf Bedingungen mit einer hohen Last für den Verbrennungsmotor ausgewählt, wobei die Bedingungen mit einer hohen Last für eine höhere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und für ein Motordrehmoment bezeichnend sind, das größer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist.
Ferner wird die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer verlängert, um die Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu verringern, wobei eine Einlassventilverschiebung und eine Auslassventilverschiebung in dem Diffusionsflammenmodus größer als die Einlassventilverschiebung und die Auslassventilverschiebung in dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus sind. Bei einigen Varianten erhöht der Diffusionsflammenmodus die in der Brennkammer eingeschlossene Luft verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus, verringert die Kraftstoffviskosität verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus und erhöht die Sprühzerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffes verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus.
Bei einigen Varianten wird ein Diffusionsflammenmodus ausgewählt, der Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung für eine kompressionsgezündete Verbrennung enthält, und in Erwiderung auf die Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus ausgewählt, der Anweisungen zum Verkürzen einer Überlappungszeitdauer enthält, in der die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt. Bei einigen Varianten wird ein Funkenzündungsmodus basierend auf Bedingungen mit einer geringen Last und darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als die vorbestimmte Temperatur ist, ausgewählt; und in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus eine Überlappungszeitdauer verkürzt, in der die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt. Bei einigen Varianten wird Luft, die in die Brennkammer gelangt, erhöht und ein Zeitpunkt der Direkteinspritzung und eine Direkteinspritzungsmenge in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus angepasst bzw. eingestellt.
Implementierungen des aktuellen Gegenstands können Verfahren, die den hierin gelieferten Beschreibungen entsprechen, sowie Artikel enthalten, die ein greifbar verkörpertes maschinenlesbares Medium aufweisen, das betriebsfähig ist, um zu verursachen, dass eine oder mehrere Maschinen (z.B. Computer etc.) zu Operationen führen, die ein oder mehrere der beschriebenen Merkmale implementieren. Ähnlich werden auch Computersysteme beschrieben, die einen oder mehrere Prozessoren und einen oder mehrere Speicher enthalten, die mit dem einen oder den mehreren Prozessoren gekoppelt sind. Ein Speicher, der ein nicht-transitorisches computerlesbares oder maschinenlesbares Speichermedium enthalten kann, kann ein oder mehrere Programme enthalten, codieren, speichern oder dergleichen, die verursachen, dass ein oder mehrere Prozessoren eine oder mehrere Operationen der Operationen durchführen, die hierin beschrieben werden. Computerimplementierte Verfahren, die einer oder mehreren Implementierungen des aktuellen Gegenstands entsprechen, können durch einen oder mehrere Datenprozessoren implementiert werden, die sich in einem einzigen Rechensystem oder mehreren Rechensystemen befinden.
Die Details der einen oder mehreren Varianten des hierin beschriebenen Gegenstands sind in den beiliegenden Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale und Vorteile des hierin beschriebenen Gegenstands werden anhand der Beschreibung und der Zeichnungen und anhand der Ansprüche offensichtlich sein. Zwar werden bestimmte Merkmale des aktuell offenbarten Gegenstands zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben, aber es sollte ohne Weiteres verständlich sein, dass solche Merkmale nicht beschränkend sein sollen. Die Ansprüche, die dieser Offenbarung folgen, sollen den Bereich des geschützten Gegenstands definieren.
Figurenliste
Die Ausführungsformen hierin können durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in welchen ähnliche Bezugsnummern identische oder funktionsähnliche Elemente angeben und von welchen:

1 ein Beispiel eines Graphen darstellt, der für drei Betriebsmodi für einen Motor gemäß einer Motordrehzahl und Last repräsentativ ist;
2 ein Beispiel eines Signaldiagramms zum Steuern von Kraftstoff und Luft darstellt, die einer Brennkammer zugeführt werden;
3 ein Beispiel eines Graphen darstellt, der eine stufenlos variable Ventildauer und ein stufenlos variables Ventiltiming bzw. eine stufenlos variable Ventilsteuerzeit veranschaulicht;
4 ein Beispiel eines Graphen darstellt, der eine positive Ventilüberlappung veranschaulicht;
5 ein Beispiel eines Graphen darstellt, der eine negative Ventilüberlappung veranschaulicht;
6 ein Beispiel eines Graphen darstellt, der für die Änderungen des Verbrennungsvorgangs bzw. Verbrennungsbetriebs repräsentativ ist, während der Motor von einem Verbrennungsmodus in einen anderen übergeht;
7 ein Beispiel einer Tabelle darstellt, die für die Änderungen des Verbrennungsbetriebs repräsentativ ist, während der Motor von einem Verbrennungsmodus in einen anderen übergeht;
8 ein Beispiel eines Diagramms darstellt, das den erhöhten Wirkungsgrad eines Motors veranschaulicht, wobei eine Steuerung verschiedene Modi des Motorbetriebs auswählt;
9 ein Beispiel einer Tabelle darstellt, die den erhöhten Wirkungsgrad eines Motors veranschaulicht, wobei eine Steuerung verschiedene Modi des Motorbetriebs auswählt;
10 ein Blockdiagramm darstellt, das ein Rechensystem veranschaulicht, das Implementierungen des aktuellen Gegenstands entspricht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Zwar werden beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen des beispielhaften Prozesses zu verwenden, aber es ist klar, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein Modul oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zudem ist klar, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module konfiguriert und der Prozessor ist insbesondere zum Ausführen der Module konfiguriert, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
Des Weiteren kann die Steuerlogik der vorliegenden Ausführungsformen als nicht-transitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Datenträger enthalten ROM, RAM, Compact-Disc-ROMs (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufnahmemedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Ausführungsformen nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
Sofern nicht speziell angegeben oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Ausdruck „ca.“, wie hierin verwendet, als innerhalb eines Bereiches einer normalen Toleranz in der Technik, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwertes, zu verstehen. „Ca.“ kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des genannten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext klar, sind alle hierin gelieferten numerischen Werte durch den Ausdruck „ca.“ modifiziert.
Nach der vorliegenden Offenbarung kann ein Verbrennungsmotor basierend auf einem Verbrennungsmodus optimiert werden. Der Verbrennungsmodus kann durch eine Steuerung ausgewählt werden, die mit dem Verbrennungsmotor kommunizierend gekoppelt ist. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen von drei Verbrennungsmodi auszuwählen: einen Funkenzündungsmodus, einen Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus und einen Diffusionsflammenmodus. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen Modus basierend auf der Motortemperatur, die eine Temperaturschwelle erfüllt, oder auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Motor auszuwählen. Die Bedingungen mit einer geringen Last können für eine Motordrehzahl, die geringer als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist, oder ein Motordrehmoment bezeichnend sein, das geringer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist.
Der Funkenzündungsmodus kann Anweisungen zum Anwenden eines Funkens zum Verbrennen von Kraftstoff in der Brennkammer enthalten. Der Funkenzündungsmodus kann durch die Steuerung basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als eine vorbestimmte Temperatur ist, oder auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor ausgewählt werden.
Der Niedrigtemperatur-Modus kann Anweisungen zum Erhöhen einer Verzögerung zwischen einer Einlassventil-Öffnungsdauer und einer Auslassventil-Öffnungsdauer enthalten. Die Verzögerung kann verbrannte Verbrennungsgase in der Brennkammer einschließen und eine erhöhte Verdichtungstemperatur induzieren. Die erhöhte Verdichtungstemperatur kann eine Selbstzündung des Kraftstoffs in einem verzögerten Verdichtungstakt induzieren. Der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus kann basierend auf Bedingungen mit einer geringen Last des Verbrennungsmotors und der Motortemperatur ausgewählt werden, die eine Schwellen-Motortemperatur erfüllt.
Der Diffusionsflammenmodus kann Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer zur kompressionsgezündeten Verbrennung enthalten. Der Diffusionsflammenmodus kann durch die Steuerung basierend darauf, dass die Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist oder ein Motordrehmoment größer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist, ausgewählt werden. Der Diffusionsflammenmodus kann Luft, die in der Brennkammer eingeschlossen ist, verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöhen.
Die Verbrennungsmodi können eine Zeitdauer ändern, für welche ein Einlassventil offen ist oder ein Auslassventil offen ist. Die Verbrennungsmodi können eine zeitliche Überlappung für den Fall verursachen, dass das Einlassventil offen ist und das Auslassventil offen ist. Mit anderen Worten können die Verbrennungsmodi die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart verlängern, dass die Einlassventil-Dauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer zeitlich überlappen. Zudem können die Verbrennungsmodi das Timing der Einlassventil-Öffnungsdauer und das Timing der Auslassventil-Öffnungsdauer derart verschieben, dass eine zeitliche Überlappung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils besteht.
Alternativ können die Verbrennungsmodi eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils erzeugen. Mit anderen Worten können die Verbrennungsmodi die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart verkürzen, dass eine Zeitverzögerung zwischen der Einlassventil-Dauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer besteht. Zudem kann der Verbrennungsmodus das Timing der Einlassventil-Öffnungsdauer und das Timing der Auslassventil-Öffnungsdauer derart verschieben, dass eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils besteht.
Die Verfahren, Systeme, Einrichtungen und nichttransitorischen Speichermedien, die hierin beschrieben werden, wählen einen Betriebsmodus des Motors basierend auf Motorbedingungen aus. Die verschiedenen Ausführungsformen erhöhen oder verringern eine Verzögerung zwischen einer Einlassventil-Öffnungsdauer und einer Auslassventil-Öffnungsdauer.
1 stellt ein Beispiel eines Graphen dar, der für drei Betriebsmodi für einen Motor gemäß einer Motordrehzahl und Last repräsentativ ist. Eine Steuerung kann konfiguriert sein, um zwischen verschiedenen Modi des Motorbetriebs auszuwählen. Die Steuerung kann mit dem Verbrennungsmotor kommunizierend gekoppelt sein. Die Steuerung kann mit einem Speicher, der Anweisungen in Bezug auf die verschiedenen Modi des Verbrennungsbetriebs des Motors speichert, kommunizierend gekoppelt sein. Die Steuerung kann mit einem Kraftstoffzufuhrsystem, einem Luftverstärkungssystem, einem Einlassventil an einer Brennkammer und einem Auslassventil an einer Brennkammer kommunizierend gekoppelt sein. Die Steuerung kann mit einer Vorrichtung kommunizierend gekoppelt sein, die konfiguriert ist, um einen Datenmesswert zu senden, der eine Änderung des Verbrennungsbetriebs des Motors anfordert.
Die Steuerung kann mit verschiedenen Sensoren an dem Verbrennungsmotor kommunizierend gekoppelt sein, wie beispielsweise ein Motordrehzahlsensor, ein Motortemperatursensor und ein Motordrehmomentsensor. Der Motordrehzahlsensor kann konfiguriert sein, um die Drehzahl des Motors in Umdrehungen pro Minute zu erfassen. Der Motortemperatursensor kann konfiguriert sein, um die Temperatur des Motors und genauer des Öls in dem Motor zu erfassen. Der Motordrehmomentsensor kann konfiguriert sein, um ein Drehmoment an dem Motorausgang zu erfassen.
Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen Motorverbrennungsmodus basierend auf Datenmesswerten von dem Motordrehzahlsensor auszuwählen. Beispielsweise kann die Steuerung zum Auswählen eines Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus basierend auf den Datenmesswerten von dem Motordrehzahlsensor konfiguriert sein, die einen geringeren Motordrehzahlwert als einen vorbestimmten Motordrehzahlwert aufweisen. Die Steuerung kann zum Auswählen eines Motorverbrennungsmodus basierend auf Datenmesswerten von dem Motortemperatursensor konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Steuerung zum Auswählen eines Funkenzündungsmodus basierend auf den Datenmesswerten von dem Motortemperatursensor konfiguriert sein, die einen geringeren Motortemperaturwert als einen vorbestimmten Motortemperaturwert aufweisen. Die Steuerung kann zum Auswählen eines Motorverbrennungsmodus basierend auf Datenmesswerten von dem Motordrehmomentsensor konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Steuerung zum Auswählen eines Diffusionsflammenmodus basierend auf Datenmesswerten von dem Motordrehmomentsensor konfiguriert sein, die größer als ein vorbestimmter Motordrehmomentwert sind.
Die Steuerung kann zum Auswählen eines Funkenzündungsmodus konfiguriert sein. Der Funkenzündungsmodus kann Anweisungen zum Anwenden eines Funkens enthalten, um Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen. Der Funkenzündungsmodus kann durch die Steuerung basierend darauf ausgewählt werden, dass der Verbrennungsmotor kälter als eine vorbestimmte Temperatur ist. Der Funkenzündungsmodus kann basierend auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor und darauf, dass die Motortemperatur unterhalb einer Schwellen-Motortemperatur liegt, ausgewählt werden. Die Bedingungen mit einer geringen Last können für eine Motordrehzahl, die geringer als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist, oder ein Motordrehmoment bezeichnend sein, das geringer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist.
Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus auszuwählen. Der Niedrigtemperatur-Modus kann Anweisungen zum Erhöhen einer Verzögerung zwischen einer Einlassventil-Öffnungsdauer und einer Auslassventil-Öffnungsdauer enthalten. Die Verzögerung kann verbrannte Verbrennungsgase in der Brennkammer einschließen und eine erhöhte Verdichtungstemperatur induzieren. Die erhöhte Verdichtungstemperatur kann eine Selbstzündung des Kraftstoffs in einem verzögerten Verdichtungstakt induzieren. Der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus kann basierend auf Bedingungen mit einer geringen Last des Verbrennungsmotors und der Motortemperatur ausgewählt werden, die eine Schwellen-Motortemperatur erfüllt. Die Bedingungen mit einer geringen Last sind für eine geringere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und ein geringeres Motordrehmoment als ein vorbestimmtes Motordrehmoment bezeichnend, und die Selbstzündung des Kraftstoffes erfordert keinen Funken in der Brennkammer.
Während des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus kann der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer oder der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit die Dauer und die Steuerzeit des Einlass- und Auslassventils derart einstellen, dass eine negative Ventilüberlappung besteht. Eine negative Ventilüberlappung besteht, wenn sich eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils ereignet. Mit anderen Worten kann der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart verkürzen, dass eine Zeitverzögerung zwischen der Einlassventil-Dauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer besteht. Zudem kann der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus das Timing der Einlassventil-Öffnungsdauer und das Timing der Auslassventil-Öffnungsdauer derart verschieben, dass eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils besteht.
Ferner kann die Steuerung zum Auswählen eines Diffusionsflammenmodus konfiguriert sein. Der Diffusionsflammenmodus kann Anweisungen zum Verringern oder Beseitigen einer Verzögerung zwischen einer Einlassventil-Öffnungsdauer und einer Auslassventil-Öffnungsdauer enthalten. Der Diffusionsflammenmodus kann Luft, die in der Brennkammer eingeschlossen ist, verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöhen. Der Diffusionsflammenmodus kann Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer zur kompressionsgezündeten Verbrennung enthalten. Der Diffusionsflammenmodus kann durch die Steuerung basierend auf Bedingungen mit einer hohen Last des Verbrennungsmotors ausgewählt werden. Die Bedingungen mit einer hohen Last können für eine Motordrehzahl, die höher als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist, oder ein Motordrehmoment bezeichnend sein, das größer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist. Der Diffusionsflammenmodus kann eine Kraftstoffviskosität verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus verringern und eine Sprühzerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffes verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöhen.
Während des Diffusionsflammenmodus kann der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer oder der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit die Dauer und die Steuerzeit des Einlass- und Auslassventils derart einstellen, dass eine positive Ventilüberlappung besteht. Eine positive Ventilüberlappung besteht, wenn eine zeitliche Überlappung besteht, während welcher das Einlassventil offen ist und das Auslassventil offen ist. Mit anderen Worten kann der Diffusionsflammenmodus die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart verlängern, dass die Einlassventil-Dauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer zeitlich überlappen. Zudem kann der Diffusionsflammenmodus das Timing der Einlassventil-Öffnungsdauer und das Timing der Auslassventil-Öffnungsdauer derart verschieben, dass eine zeitliche Überlappung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils besteht.
2 stellt ein Beispiel eines Signaldiagramms zum Steuern von Kraftstoff und Luft dar, die einer Brennkammer zugeführt werden. Das Signaldiagramm bildet ein Luftverstärkungssystem, ein Ansaugluft-Managementsystem, ein Abgasrückführungssystem, einen Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer, einen Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit, eine Brennkammer, ein Kraftstoffzufuhrsystem, ein Zündsystem, ein System zum Abtasten einer Verbrennung und eine Steuerung ab.
Die Steuerung kann mit dem Luftverstärkungssystem, dem Ansaugluft-Managementsystem, dem Abgasrückführungssystem, dem Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer, dem Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit, der Brennkammer, dem Kraftstoffzufuhrsystem, dem Zündsystem und dem System zum Abtasten einer Verbrennung kommunizierend verbunden sein, um Anweisungen zu einer Komponente gemäß einem Motorverbrennungsmodus zu senden. Beispielsweise kann die Steuerung zum Betätigen des Kraftstoffzufuhrsystems konfiguriert sein, um während eines Diffusionsflammenmodus Kraftstoff mit einem hohen Druck direkt in die Brennkammer einzuspritzen.
Die Steuerung kann zum Übertragen von Anweisungen zu dem Luftverstärkungssystem zur Betätigung desselben konfiguriert sein. Das Luftverstärkungssystem kann einen Turbolader enthalten. Der Turbolader kann ein einstufiger VIC/VNT-Turbolader oder eine Kombination eines Turboladers sein (z.B. ein duales Turboladersystem oder ein mechanischer oder elektrischer Auflader (supercharger)). Das Luftverstärkungssystem kann konfiguriert sein, um Abgas von dem Motor zu empfangen und den Lufteinlass zurück in den Verbrennungsmotor rückzuführen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Luftverstärkungssystem zu betätigen, um die der Brennkammer zugeführte Luft zu erhöhen. Beispielsweise kann die Steuerung konfiguriert sein, um den Lufteinlass an der Brennkammer zu erhöhen, wenn von dem Funkenzündungsmodus in den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus übergegangen wird.
Die Steuerung kann konfiguriert sein, um Anweisungen zu dem Ansaugluft-Managementsystem zur Betätigung desselben zu übertragen. Das Ansaugluft-Managementsystem kann konfiguriert sein, um die der Brennkammer zugeführte Menge an Luft einzustellen. Eine Erhöhung der Luft, die der Brennkammer zugeführt wird, erzeugt ein magereres Kraftstoff-Luft-Gemisch. Das Ansaugluft-Managementsystem kann einen dualen Ladelufterwärmer und -luftkühler enthalten. Die Steuerung kann zum Betätigen des Ansaugluft-Managementsystems konfiguriert sein, um die der Brennkammer zugeführte Luft zu erhöhen. Beispielsweise kann die Steuerung zum Erhöhen des Lufteinlasses an der Brennkammer beim Übergehen von dem Funkenzündungsmodus in den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus konfiguriert sein.
Die Steuerung kann zum Übertragen von Anweisungen zu dem Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer zur Betätigung desselben konfiguriert sein. Der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer kann konfiguriert sein, um die Dauer und Steuerzeit des Einlass- und Auslassventils basierend auf den Anweisungen von der Steuerung einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerung zum Betätigen des Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer konfiguriert sein, um eine negative Ventilüberlappung durch Erzeugen einer zeitlichen Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils zu erzeugen. Mit anderen Worten kann die Steuerung zum Betätigen des Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer konfiguriert sein, um die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart zu verkürzen, dass eine Zeitverzögerung zwischen der Einlassventil-Dauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer besteht.
Zudem kann die Steuerung konfiguriert sein, um Anweisungen zu dem Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit zu übertragen. Der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit kann konfiguriert sein, um die Dauer und die Steuerzeit des Einlass- und Auslassventils basierend auf den Anweisungen von der Steuerung derart einzustellen, dass eine positive Ventilüberlappung besteht. Beispielsweise kann die Steuerung konfiguriert sein, um den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit zu betätigen, um eine positive Ventilüberlappung durch Erzeugen einer zeitlichen Überlappung zu erzeugen, während welcher das Einlassventil offen ist und das Auslassventil offen ist. Mit anderen Worten kann die Steuerung konfiguriert sein, um den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit zu betätigen, um die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart zu verlängern, dass die Einlassventil-Dauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer zeitlich überlappen.
Ferner kann die Steuerung zum Übertragen von Anweisungen zu dem Kraftstoffzufuhrsystem zur Betätigung desselben konfiguriert sein. Das Kraftstoffzufuhrsystem kann eine Hochdruck-Direkteinspritzungseinrichtung und eine Niederdruck-Kraftstoffeinspritzeinrichtung in der Brennkammer enthalten. Die Steuerung kann zum Unterbrechen einer Kraftstoffzufuhr an dem Kraftstoffzufuhrsystem oder zum Erhöhen einer Kraftstoffzufuhr an dem Kraftstoffzufuhrsystem konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Steuerung konfiguriert sein, um die Hochdruck-Direkteinspritzungseinrichtung anzuweisen, die Kraftstoffzufuhr während eines Diffusionsflammenmodus zu erhöhen.
Die Steuerung kann konfiguriert sein, um Anweisungen zu dem Zündsystem zur Betätigung desselben zu übertragen. Das Zündsystem kann konfiguriert sein, um einen Funken zu erzeugen, der Kraftstoff in der Brennkammer zündet. Der Funke kann mit einer Zündkerze oder einem Hochenergie-Plasmazünder oder einer Vorkammerzündkerze erzeugt werden. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Zündsystem zu betätigen, um einen Funken an der Brennkammer abzugeben. Beispielsweise kann die Steuerung zum Betätigen der Zündkerze zum Zünden des Kraftstoffes während eines Funkenzündungsmodus konfiguriert sein.
3 stellt ein Beispiel eines Graphen dar, der eine stufenlos variable Ventildauer und eine stufenlos variable Ventilsteuerzeit veranschaulicht. Die Zeit, während welcher das Einlassventil oder das Auslassventil offen ist, kann eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Auslassventil für eine längere Zeitdauer in einem Verbrennungsmodus verglichen zu einem anderen Verbrennungsmodus offen sein. Bei einem anderen Beispiel kann ein Einlassventil für eine kürzere Zeitdauer in einem Verbrennungsmodus verglichen zu einem anderen Verbrennungsmodus offen sein. Das Variieren der Zeit, während welcher die Ventile offen sind, kann für die Funktionalität der stufenlos variablen Ventildauer repräsentativ sein. Im Allgemeinen kann eine Funktionalität der stufenlos variablen Ventildauer ermöglichen, dass die Steuerung die Dauer einstellt, für welche das Einlassventil geöffnet wird oder ein Auslassventil offen ist. Die stufenlos variable Ventildauer kann durch einen Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer betätigt werden.
Die Zeit, zu der sich das Einlassventil öffnet oder das Auslassventil schließt, kann eingestellt werden. Beispielsweise kann das Schließen eines Auslassventils in einem Verbrennungsmodus verglichen zu einem anderen Verbrennungsmodus verzögert werden. Bei einem anderen Beispiel kann das Öffnen des Einlassventils in einem Verbrennungsmodus verglichen zu einem anderen Verbrennungsmodus verzögert werden. Das Variieren des Timings des Öffnens und Schließens der Ventile kann für die Funktionalität der stufenlos variablen Ventildauer repräsentativ sein. Im Allgemeinen ermöglicht die Funktionalität der stufenlos variablen Ventilsteuerzeit der Steuerung, eine Zeit einzustellen, zu der ein Einlassventil geöffnet wird oder ein Auslassventil geöffnet wird. Die stufenlos variable Ventilsteuerzeit kann durch einen Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit betätigt werden.
Der Verbrennungsmotor kann ein Ventiltriebsystem aufweisen, das den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer und den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit betätigt. Die Mechanismen können konfiguriert sein, um Profile des Timings und der Dauer unabhängig von der Position des Kolbens in dem Zylinder auszuführen. Der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer kann konfiguriert sein, um Profile der Dauer unabhängig von der Position des Kolbens in dem Zylinder und dem Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit ausführen.
4 stellt ein Beispiel eines Graphen dar, der eine positive Ventilüberlappung (engl. positive valve overlap) veranschaulicht. Der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer oder der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit kann die Dauer und die Steuerzeit des Einlass- und Auslassventils derart einstellen, dass eine positive Ventilüberlappung besteht. Eine positive Ventilüberlappung besteht, wenn eine zeitliche Überlappung besteht, während welcher das Einlassventil offen ist und das Auslassventil offen ist. Mit anderen Worten kann ein Verbrennungsmodus die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart verlängern, dass die Einlassventil-Dauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer zeitlich überlappen. Zudem kann der Verbrennungsmodus das Timing der Einlassventil-Öffnungsdauer und das Timing der Auslassventil-Öffnungsdauer derart verschieben, dass eine zeitliche Überlappung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils besteht.
5 stellt ein Beispiel eines Graphen dar, der eine negative Ventilüberlappung (engl. negative valve overlap) veranschaulicht. Der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer oder der Mechanismus einer stufenlos variablen Ventilsteuerzeit kann konfiguriert sein, um die Dauer und die Steuerzeit des Einlass- und Auslassventils derart einzustellen, dass eine negative Ventilüberlappung besteht. Eine negative Ventilüberlappung besteht, wenn sich eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils ereignet. Mit anderen Worten kann der Verbrennungsmodus die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer derart verkürzen, dass eine Zeitverzögerung zwischen der Einlassventil-Dauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer besteht. Zudem kann der Verbrennungsmodus das Timing der Einlassventil-Öffnungsdauer und das Timing der Auslassventil-Öffnungsdauer derart verschieben, dass eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils und dem Öffnen des Auslassventils besteht.
6 stellt ein Beispiel eines Graphen dar, der für die Änderungen des Verbrennungsbetriebs repräsentativ ist, während der Motor von einem Verbrennungsmodus in einen anderen übergeht. Die Änderung der Verbrennungsmodi kann ein normaler Umschaltvorgang oder ein schneller Umschaltvorgang sein. Die normalen Umschaltvorgänge von 101-104 können für die Betriebsbedingungen verwendet werden, bei welchen eine normale oder langsame Motor-Übergangsrate der Energieanforderung an den Motor. Dies ermöglicht, dass sich der Motor die Vorteile hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz und Emissionen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus weiter zunutze macht. Die schnellen Umschaltvorgänge von 105-106 können für Betriebszustände verwendet werden, bei welchen eine hohe Übergangsrate der Energieanforderungen erforderlich ist. Die gespeicherten mehreren Verbrennungsmodi können überlappte Betriebsbereiche für zwei beliebige Verbrennungsmodi aufweisen. Dies ermöglicht einen problemlosen Modusübergang zwischen zwei beliebigen Modi.
Bei 101 kann die Steuerung konfiguriert sein, um von einem Funkenzündungsmodus (engl. spark ignition mode) in einen Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus (engl. low temperature combustion mode) umzuschalten. Während des Übergangs in den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus kann die Drosselklappe geöffnet werden, um die Luft zu erhöhen, die in die Brennkammer gelangt. Die erhöhte Luft, die in die Brennkammer strömt, magert das Kraftstoff-Luft-Gemisch aus. Zudem kann die Steuerung konfiguriert sein, um den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer einzustellen, um eine negative Ventilüberlappung zu erzeugen. Die negative Ventilüberlappung kann die heißen Rückstände und die in der Brennkammer eingeschlossene Luft erhöhen. Dies kann wiederum die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches erhöhen. Der Beginn der Einspritzung und die Menge der Direkteinspritzung können eingestellt werden und die Menge der Direkteinspritzung kann durch Überwachen des Kurbelwinkels eingestellt werden, bei welchem ca. 50% der Wärme aus der Verbrennung abgegeben wurde. In einigen Fällen kann die Funkenzündung beibehalten werden, um eine stabilere Verbrennung bei niedriger Temperatur aufzuweisen.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung konfiguriert sein, um einen Funkenzündungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als eine vorbestimmte Motortemperatur ist, und auf den Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor auszuwählen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen Funken anzuwenden, um Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen. Im Laufe der Zeit erhöht die Kraftstoffverbrennung die Temperatur des Motors. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus in Erwiderung darauf auswählen, dass der Verbrennungsmotor wärmer als die vorbestimmte Motortemperatur ist. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um eine Überlappungszeitdauer zu verkürzen, in welcher die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um die in die Brennkammer gelangende Luft zu erhöhen und einen Zeitpunkt der Direkteinspritzung und eine Direkteinspritzungsmenge einzustellen.
Bei 102 kann die Steuerung konfiguriert sein, um von einem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus in einen Diffusionsflammenmodus umzuschalten. Während des Übergangs in den Diffusionsflammenmodus kann die Steuerung konfiguriert sein, um den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer einzustellen, um eine positive Ventilüberlappung zu erzeugen. Die positive Ventilüberlappung kann die eingeschlossene Luft in der Brennkammer verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöhen. Der Diffusionsflammenmodus kann Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer für die kompressionsgezündete Verbrennung enthalten. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um die Ansauglufttemperatur, die Luftverstärkung und die Abgasrückführung einzustellen und die Direkteinspritzung zu erhöhen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Kraftstoffzufuhrsystem zu instruieren, mehrere Kraftstoffeinspritzungen mit einem verzögerten Beginn der Einspritzung anzuwenden.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung konfiguriert sein, um einen Diffusionsflammenmodus, der Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer für die kompressionsgezündete Verbrennung enthält, in Erwiderung auf Bedingungen mit einer hohen Last für den Verbrennungsmotor auszuwählen. Die Bedingungen mit einer hohen Last können für eine Motordrehzahl, die höher als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist, oder ein Motordrehmoment bezeichnend sein, das größer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer zu betätigen, um die Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu verringern, um die Einlassventil-Öffnungsdauer und die Auslassventil-Öffnungsdauer zu überlagern. Die Einlassventilverschiebung und die Auslassventilverschiebung in dem Diffusionsflammenmodus können größer als die Einlassventilverschiebung und die Auslassventilverschiebung in dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus sein.
Bei 103 kann die Steuerung konfiguriert sein, um von dem Diffusionsflammenmodus in den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus umzuschalten. Während des Übergangs in den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus kann die Steuerung konfiguriert sein, um die positive Ventilüberlappung zu verringern und eine negative Ventilüberlappung (engl. negative valve overlap) zu erzeugen. Die negative Ventilüberlappung kann die heißen Rückstände und die in der Brennkammer eingeschlossene Luft erhöhen. Dies kann wiederum die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches erhöhen. Zudem kann die Steuerung konfiguriert sein, um die Kraftstoffeinspritzung von mehreren verzögerten Direkteinspritzungen auf frühe Kraftstoffeinspritzungen mit einer Niederdruck-Kraftstoffeinspritzung einzustellen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um die Ansauglufttemperatur, die Luftverstärkung und die Abgasrückführung durch Überwachen des Kurbelwinkels einzustellen, bei welchem 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung konfiguriert sein, um einen Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus in Erwiderung auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor auszuwählen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus im Anschluss an den Diffusionsflammenmodus auszuwählen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Mechanismus einer stufenlos variablen Ventildauer zu betätigen, um eine Überlappungszeitdauer zu verkürzen, in welcher die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt.
Bei 104 kann die Steuerung konfiguriert sein, um von einem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus in einen Funkenzündungsmodus umzuschalten. Während des Übergangs in den Funkenzündungsmodus kann die Steuerung konfiguriert sein, um die negative Ventilüberlappung zu verringern und eine positive Ventilüberlappung zu erzeugen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Zündsystem zu betätigen, um Funken mit einem verzögerten Timing zu erzeugen. Zudem kann die Steuerung zum Einstellen der Drosselklappe, des Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung, des Zündzeitpunktes, der Ansauglufttemperatur und der Abgasrückführung zum Aufweisen einer stabilen Verbrennung durch Überwachen des Kurbelwinkels konfiguriert sein, bei dem ca. 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde, während das angeforderte Drehmoment beibehalten wird.
Bei 105 kann die Steuerung konfiguriert sein, um von einem Funkenzündungsmodus in einen Diffusionsflammenmodus umzuschalten. Während des Übergangs in den Diffusionsflammenmodus kann die Steuerung konfiguriert sein, um die Drosselklappe zu öffnen, um zu ermöglichen, dass mehr Luft in die Brennkammer strömt. Die Steuerung kann auch konfiguriert sein, um die Luftverstärkung, die Ansauglufttemperatur und die Menge und den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung von einer frühen Niederdruckeinspritzung auf eine verzögerte Hochdruckeinspritzung einzustellen. Dies führt zum Erzeugen einer geschichteten Kraftstoffverteilung und Selbstzündung durch Überwachen des Kurbelwinkels, bei dem ca. 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Zündsystem zu betätigen, um den Zündzeitpunkt zu reduzieren und den Funken in Erwiderung darauf auszuschalten, dass die Steuerung bestimmt, dass sich der Funke nicht auf den Kurbelwinkel auswirkt, bei welchem ca. 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde.
Bei 106 kann die Steuerung konfiguriert sein, um von einem Diffusionsflammenmodus in einen Funkenzündungsmodus umzuschalten. Während des Übergangs in den Funkenzündungsmodus kann die Steuerung konfiguriert sein, um die Drosselklappe einzustellen, um die in die Brennkammer strömende Luft zu modifizieren. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Zündsystem zu instruieren, Funken mit einem verzögerten Timing zu erzeugen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Zündzeitpunkt durch Überwachen des Kurbelwinkels einzustellen, bei welchem 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Kraftstoffeinspritzsystem zu betätigen, um von den verzögerten Kraftstoffeinspritzungen zu frühen Kraftstoffeinspritzungen überzugehen.
7 stellt ein Beispiel einer Tabelle dar, die für die Änderungen des Verbrennungsbetriebs repräsentativ ist, während der Motor von einem Verbrennungsmodus in einen anderen übergeht. Bei einigen Ausführungsformen wird beim Übergehen von dem Funkenzündungsmodus in einen Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus mit einer negativen Ventilüberlappung die Drosselklappe geöffnet, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch auszumagern, während die Ventilüberlappung von einer positiven Ventilüberlappung zu einer negativen Ventilüberlappung reduziert wird, um das Einschließen von heißen Rückständen in dem Zylinder von einem vorherigen Verbrennungszyklus zu erhöhen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Zeitpunkt und die Menge der Einspritzung, die Verstärkung, die Einlasstemperatur und die negative Ventilüberlappung zum Sicherstellen einer stabilen Verbrennung durch Überwachen des Kurbelwinkels einzustellen, bei welchem ca. 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde, während das angeforderte Drehmoment beibehalten wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung beim Übergehen von dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus in den Diffusionsflammenmodus konfiguriert sein, um die Ventilüberlappung von einer negativen Ventilüberlappung auf eine positive Ventilüberlappung einzustellen, um die eingeschlossene Luft zu erhöhen. Die Steuerung kann zum Einstellen der Ansauglufttemperatur, der Luftverstärkung und der Abgasrückführung, Erhöhen der Direkteinspritzung und Verwenden mehrerer Einspritzungen mit einem verzögerten Zeitpunkt konfiguriert sein.
Bei einigen Ausführungsformen beim Übergehen von dem Diffusionsflammenmodus in den Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Reduzieren der Ventilüberlappung von einer positiven Ventilüberlappung zu einer negativen Ventilüberlappung, um heiße Rückstände in dem Zylinder und die Temperatur des Gemisches zu erhöhen, während die Kraftstoffeinspritzung von einer mehrfachen späten Direkteinspritzung mit hohem Druck auf eine frühe Kraftstoffeinspritzung mit einem niedrigen Kraftstoffeinspritzungsdruck eingestellt wird. Die Steuerung kann zum Einstellen der Ansauglufttemperatur, der Verstärkung und der Abgasrückführung zum Aufweisen einer stabilen Verbrennung durch Überwachen des Kurbelwinkels konfiguriert sein, bei welchem ca. 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wurde, während das angeforderte Drehmoment beibehalten wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung beim Übergehen von dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus in den Funkenzündungsmodus konfiguriert sein, um einen Start des Funkens mit einem verzögerten Timing durchzuführen, während die Ventilüberlappung von einer negativen Ventilüberlappung zu einer positiven Ventilüberlappung erhöht wird. Die Steuerung kann zum Einstellen der Drosselklappe, des Zeitpunktes der Kraftstoffeinspritzung, des Zündzeitpunktes, der Ansauglufttemperatur und der Abgasrückführung zum Aufweisen einer stabilen Verbrennung durch Überwachen des Kurbelwinkels konfiguriert sein, bei dem ca. 50% der Wärme von der Verbrennung abgegeben wird, während das angeforderte Drehmoment beibehalten wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung beim Übergehen von dem Funkenzündungsmodus in den Diffusionsflammenmodus konfiguriert sein, um die Drosselklappe zu öffnen. Die Steuerung kann auch konfiguriert sein, um die Verstärkung, die Ansauglufttemperatur und die Menge und den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung von einer frühen Niederdruck-Einspritzung auf mehrere späte Hochdruck-Einspritzungen einzustellen. Dies kann eine geschichtete Kraftstoffverteilung und Selbstzündung erzeugen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Zündzeitpunkt zu verzögern und die Funkenzündung auszuschalten, wenn sich dieselbe nicht auf die Verbrennung auswirkt.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung beim Übergehen von dem Funkenzündungsmodus in den Diffusionsflammenmodus konfiguriert sein, um die Drosselklappe und die Verstärkung einzustellen. Zudem kann die Steuerung konfiguriert sein, um einen Start des Funkens mit einem späten Timing zu initiieren. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um den Zündzeitpunkt einzustellen, während die Verbrennungsphasenlage überwacht und die Kraftstoffeinspritzung von einer späten Kraftstoffeinspritzung in eine frühe Kraftstoffeinspritzung geändert wird, bis die späte Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet wird.
8 stellt ein Beispiel eines Diagramms dar, das den erhöhten Wirkungsgrad eines Motors veranschaulicht, wobei eine Steuerung verschiedene Modi des Motorbetriebs auswählt. Der Wirkungsgrad des Motors kann sich erhöhen, während die Steuerung zwischen den verschiedenen Verbrennungsmodi auswählt. Beispielsweise kann sich der Wirkungsgrad des Motors um ca. 15% verglichen zu herkömmlichen funkengezündeten Benzinmotoren erhöhen. Wie dargestellt, kann sich der thermische Wirkungsgrad der Bremse (engl. brake thermal efficiency) verglichen zu herkömmlichen funkengezündeten Benzinmotoren erhöhen, während die Steuerung zwischen den verschiedenen Verbrennungsmodi auswählt. Die Kohlenstoffdioxid- und Rußemissionen können sich verglichen zu herkömmlichen funkengezündeten Benzinmotoren verringern, während die Steuerung zwischen den verschiedenen Verbrennungsmodi auswählt.
9 stellt ein Beispiel einer Tabelle dar, die den erhöhten Wirkungsgrad eines Motors veranschaulicht, wobei eine Steuerung verschiedene Modi des Motorbetriebs basierend auf einer Motordrehzahl und einer Motorlast auswählt. Der Wirkungsgrad des Motors kann sich erhöhen, während die Steuerung zwischen den verschiedenen Verbrennungsmodi auswählt. Beispielsweise kann sich der Motorwirkungsgrad verglichen zu herkömmlichen funkengezündeten Benzinmotoren um ca. 15% erhöhen. Wie dargestellt, kann sich ein thermischer Wirkungsgrad der Bremse verglichen zu herkömmlichen funkengezündeten Benzinmotoren erhöhen, während die Steuerung zwischen den verschiedenen Verbrennungsmodi auswählt. Die Kohlenstoffdioxid- und Rußemissionen können sich verglichen zu herkömmlichen funkengezündeten Benzinmotoren verringern, während die Steuerung zwischen den verschiedenen Verbrennungsmodi auswählt.
10 stellt ein Blockdiagramm dar, das ein Rechensystem 1000 veranschaulicht, das Implementierungen des aktuellen Gegenstands entspricht. In Bezug auf die 1-10 kann das Rechensystem 1000 verwendet werden, um zwischen verschiedenen Verbrennungsmodi auszuwählen. Beispielsweise kann das Rechensystem 1000 ein Teilnehmergerät, einen Personal Computer oder eine mobile Vorrichtung implementieren.
Wie in 10 gezeigt, kann das Rechensystem 1000 einen Prozessor 1010, einen Speicher 1020, eine Speichervorrichtung 1030 und eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 enthalten. Der Prozessor 1010, der Speicher 1020, die Speichervorrichtung 1030 und die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 können über einen Systembus 1050 miteinander verbunden sein. Der Prozessor 1010 ist zum Verarbeiten von Anweisungen zur Ausführung innerhalb des Rechensystems 1000 fähig. Solche ausgeführten Anweisungen können eine oder mehrere Komponenten der beispielsweise Cloud-übergreifenden Codeerfassung implementieren. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Prozessor 1010 ein Single-Threaded-Prozessor sein. Alternativ kann der Prozessor 1010 ein Multi-Threaded-Prozessor sein. Der Prozessor 1010 ist zum Verarbeiten von Anweisungen fähig, die in dem Speicher 1020 und/oder auf der Speichervorrichtung 1030 gespeichert sind, um graphische Informationen für eine Benutzeroberfläche anzuzeigen, die über die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 bereitgestellt werden.
Der Speicher 1020 ist ein nicht-transitorisches computerlesbares Medium, das Informationen innerhalb des Rechensystems 1000 speichert. Der Speicher 1020 kann Datenstrukturen speichern, die beispielsweise Konfigurationsobjekt-Datenbanken repräsentieren. Die Speichervorrichtung 1030 ist zum Bereitstellen eines persistenten Speichers für das Rechensystem 1000 fähig. Die Speichervorrichtung 1030 kann eine Diskettenvorrichtung, eine Festplattenvorrichtung, eine Bildplattenvorrichtung oder eine Bandvorrichtung oder eine andere geeignete persistente Speichereinrichtung sein. Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 stellt Eingabe-/Ausgabeoperationen für das Rechensystem 1000 bereit. Bei einigen bespielhaften Ausführungsformen enthält die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 eine Tastatur und/oder ein Zeigegerät. Bei verschiedenen Implementierungen enthält die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von graphischen Benutzeroberflächen.
Nach einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 Eingabe-/Ausgabeoperationen für eine Netzwerkvorrichtung bereitstellen. Beispielsweise kann die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 Ethernet-Anschlüsse oder andere Netzwerk-Anschlüsse zur Kommunikation mit einem oder mehreren verdrahteten und/oder drahtlosen Netzwerken enthalten (wie beispielsweise ein Local Area Network (LAN; zu Deutsch: lokales Netz), ein Wide Area Network (WAN; zu Deutsch: Weitverkehrsnetz, das Internet, ein Public Land Mobile Network (PLMN; zu Deutsch: öffentliches terrestrisches Mobilfunknetz) und/oder dergleichen).
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Rechensystem 1000 verwendet werden, um verschiedene interaktive Computersoftwareanwendungen auszuführen, die zur Organisation, Analyse und/oder Speicherung von Daten in verschiedenen Formaten verwendet werden können. Alternativ kann das Rechensystem 1000 zum Ausführen einer beliebigen Art von Softwareanwendungen verwendet werden. Diese Anwendungen können verwendet werden, um verschiedene Funktionalitäten, z.B. Planungsfunktionalitäten (beispielsweise Generieren, Managen, Editieren von Tabellenkalkulationsdokumenten, Textverarbeitungsdokumenten und/oder beliebigen anderen Objekten, etc.), Rechenfunktionalitäten, Kommunikationsfunktionalitäten etc., durchzuführen. Die Anwendungen können verschiedene Add-in-Funktionalitäten enthalten oder eigenständige Rechenelemente und/oder Rechenfunktionalitäten sein. Nach Aktivierung innerhalb der Anwendungen können die Funktionalitäten zum Generieren der Benutzeroberfläche verwendet werden, die über die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 1040 bereitgestellt wird. Die Benutzeroberfläche kann durch das Rechensystem 1000 generiert und einem Benutzer präsentiert werden (beispielsweise auf einem Computerbildschirmmonitor etc.).
Die hierin dargelegten technischen Vorteile können zu einem erheblichen Wirkungsgrad der Verbrennung und einer erheblichen Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs führen, während geringe Auspuffendrohr-Emissionen beibehalten werden. Eine erhöhte Kraftstoffeinsparung beseitigt die negativen Auswirkungen des Fahrzeugs auf die Umwelt und bewirkt, dass das Fahrzeug mit der gleichen Kraftstoffmenge weiter fährt.
Die vielen Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind anhand der detaillierten Beschreibung offensichtlich und folglich sollen die beiliegenden Ansprüche all solche Merkmale und Vorteile der Offenbarung decken, die innerhalb des wahren Wesens und Bereiches der Offenbarung liegen. Da jemandem mit Fähigkeiten in der Technik ohne Weiteres zahlreiche Modifikationen und Varianten einfallen werden, wird ferner nicht erwünscht, die Offenbarung auf die exakte Konstruktion und Operation zu beschränken, die veranschaulicht und beschrieben wurden, und folglich kann auf alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente zurückgegriffen werden, die innerhalb des Bereiches der Offenbarung liegen.

Claims

System, aufweisend: einen Verbrennungsmotor, der eine Brennkammer mit einem Einlassventil und einem Auslassventil aufweist; und ein Kraftstoffzufuhrsystem; eine Steuerung, die mit dem Verbrennungsmotor und dem Kraftstoffzufuhrsystem kommunizierend gekoppelt ist, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Auswählen eines Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor wärmer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor, wobei der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Anweisungen enthält, die eine Einlassventil-Öffnungsdauer und eine Auslassventil-Öffnungsdauer verkürzen; und in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Verkürzen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer, um eine Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu erzeugen, wobei die Verzögerung eine Kraftstofftemperatur in der Brennkammer erhöht und eine Selbstzündung des Kraftstoffes in der Brennkammer induziert.
System nach Anspruch 1, wobei die Verzögerung verbrannte Verbrennungsgase in der Brennkammer einschließt, die eine erhöhte Verdichtungstemperatur induzieren, und die Selbstzündung des Kraftstoffes in einem verzögerten Verdichtungstakt induziert wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Bedingungen mit einer geringen Last für eine geringere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und ein geringeres Motordrehmoment als ein vorbestimmtes Motordrehmoment bezeichnend sind und die Selbstzündung des Kraftstoffes keinen Funken in der Brennkammer erfordert.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Auswählen eines Funkenzündungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als die vorbestimmte Temperatur ist, und auf den Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor, wobei der Funkenzündungsmodus Anweisungen zum Anwenden eines Funkens enthält, um Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen; und in Erwiderung darauf, dass der Verbrennungsmotor wärmer als die vorbestimmte Temperatur ist, Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: in Erwiderung auf Bedingungen mit einer hohen Last für den Verbrennungsmotor Auswählen eines Diffusionsflammenmodus, der Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer für eine kompressionsgezündete Verbrennung enthält, wobei die Bedingungen mit einer hohen Last für eine höhere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und ein Motordrehmoment bezeichnend sind, das größer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist.
System nach Anspruch 5, wobei die Anweisungen ferner Folgendes enthalten: Verlängern der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer, um die Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu verringern, wobei eine Einlassventilverschiebung und eine Auslassventilverschiebung in dem Diffusionsflammenmodus größer als die Einlassventilverschiebung und die Auslassventilverschiebung in dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus sind.
System nach Anspruch 5, wobei der Diffusionsflammenmodus die in der Brennkammer eingeschlossene Luft verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöht, die Kraftstoffviskosität verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus verringert und die Sprühzerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffes verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöht.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Auswählen eines Diffusionsflammenmodus, der Anweisungen enthält, um eine Direkteinspritzung für eine kompressionsgezündete Verbrennung anzuwenden; und in Erwiderung auf die Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus, der Anweisungen enthält, um eine Überlappungszeitdauer zu verkürzen, in welcher die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Auswählen eines Funkenzündungsmodus basierend auf Bedingungen mit einer geringen Last und darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als die vorbestimmte Temperatur ist; und in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Verkürzen einer Überlappungszeitdauer, in welcher die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Erhöhen der in die Brennkammer gelangenden Luft und Einstellen eines Zeitpunktes der Direkteinspritzung und einer Direkteinspritzungsmenge.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen speichert, die bei Ausführung durch einen Prozessor verursachen, dass der Prozessor Operationen durchführt, die Folgendes aufweisen: Auswählen eines Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus basierend darauf, dass ein Verbrennungsmotor wärmer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor, wobei der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Anweisungen enthält, die eine Einlassventil-Öffnungsdauer und eine Auslassventil-Öffnungsdauer verkürzen; und in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Verkürzen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer, um eine Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu erzeugen, wobei die Verzögerung eine Kraftstofftemperatur in der Brennkammer erhöht und eine Selbstzündung des Kraftstoffes in der Brennkammer induziert.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Verzögerung verbrannte Verbrennungsgase in der Brennkammer einschließt, die eine erhöhte Verdichtungstemperatur induzieren, und die Selbstzündung des Kraftstoffes in einem verzögerten Verdichtungstakt induziert wird.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Bedingungen mit einer geringen Last für eine geringere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und ein geringeres Motordrehmoment als ein vorbestimmtes Motordrehmoment bezeichnend sind und die Selbstzündung des Kraftstoffes keinen Funken in der Brennkammer erfordert.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Operationen ferner Folgendes aufweisen: Auswählen eines Funkenzündungsmodus basierend darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als die vorbestimmte Temperatur ist, und auf den Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor, wobei der Funkenzündungsmodus Anweisungen zum Anwenden eines Funken enthält, um Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen; und in Erwiderung darauf, dass der Verbrennungsmotor wärmer als die vorbestimmte Temperatur ist, Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Operationen ferner Folgendes aufweisen: in Erwiderung auf Bedingungen mit einer hohen Last für den Verbrennungsmotor Auswählen eines Diffusionsflammenmodus, der Anweisungen enthält, um eine Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer für eine kompressionsgezündete Verbrennung anzuwenden, wobei die Bedingungen mit einer hohen Last für eine höhere Motordrehzahl als eine vorbestimmte Motordrehzahl und ein Motordrehmoment bezeichnend sind, das größer als ein vorbestimmtes Motordrehmoment ist.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei die Anweisungen ferner Folgendes enthalten: Verlängern der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer, um die Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu verringern, wobei eine Einlassventilverschiebung und eine Auslassventilverschiebung in dem Diffusionsflammenmodus größer als die Einlassventilverschiebung und die Auslassventilverschiebung in dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus sind.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei der Diffusionsflammenmodus die in der Brennkammer eingeschlossene Luft verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöht, die Kraftstoffviskosität verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus verringert und die Sprühzerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffes verglichen zu dem Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus erhöht.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Operationen ferner Folgendes aufweisen: Auswählen eines Diffusionsflammenmodus, der Anweisungen zum Anwenden einer Direkteinspritzung für die kompressionsgezündete Verbrennung enthält; und in Erwiderung auf die Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus, der Anweisungen zum Verkürzen einer Überlappungszeitdauer enthält, in welcher die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt.
Nicht-transitorisches computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 11, wobei die Operationen ferner Folgendes aufweisen: Auswählen eines Funkenzündungsmodus basierend auf Bedingungen mit einer geringen Last und darauf, dass der Verbrennungsmotor kälter als die vorbestimmte Temperatur ist; und in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Verkürzen einer Überlappungszeitdauer, in der die Einlassventil-Öffnungsdauer mit der Auslassventil-Öffnungsdauer überlappt.
Verfahren, aufweisend: Auswählen eines Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus basierend darauf, dass ein Verbrennungsmotor wärmer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und auf Bedingungen mit einer geringen Last für den Verbrennungsmotor, wobei der Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Anweisungen enthält, die eine Einlassventil-Öffnungsdauer und eine Auslassventil-Öffnungsdauer verkürzen; und in Erwiderung auf das Auswählen des Niedrigtemperatur-Verbrennungsmodus Verkürzen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer, um eine Verzögerung zwischen der Einlassventil-Öffnungsdauer und der Auslassventil-Öffnungsdauer zu erzeugen, wobei die Verzögerung eine Restgastemperatur in der Brennkammer erhöht und eine Selbstzündung des Kraftstoffes in der Brennkammer induziert.