DE69838036T2

DE69838036T2 - Einspritzverfahren für eine brennstoff-gas-mischung in einem motor

Info

Publication number: DE69838036T2
Application number: DE69838036T
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Paul Yokine CATHCART
Original assignee: Orbital Engine Co Pty Ltd; Orbital Engine Co Australia Pty Ltd
Current assignee: Orbital Engine Co Pty Ltd; Orbital Engine Co Australia Pty Ltd
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: MY120782A; TW430718B; ATE366364T1; CA2312317C; KR20010032631A; EP1036272A1; PL340888A1; AUPP070497A0; DE69838036D1; EP1036272B1; EP1036272A4; KR100598472B1; JP2001525514A; CA2312317A1; US6564770B1; CN1114036C; CN1280651A; WO1999028621A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Brennstoffzufuhr in Motore durch Einspritzung von Brennstoff-Gas-Mischungen in Brennräume der Verbrennungsmotore, die typischerweise entweder mit dem Zwei- oder Viertaktzyklus arbeiten.
Die Vorteile in Bezug auf niedrige Emissionen in Auspuffgasen aus Verbrennungsmotoren, die Brennräume oder Zylinder aufweisen, in die Brennstoff-Gas-Mischungen direkt eingespritzt werden, sind anerkannt und ergeben sich aus der besseren Kontrolle über die Brennstoffverteilungen und die Mengen, als diese, zusätzlich zu anderen Faktoren, in Vergasermotoren möglich sind.
In dieser Hinsicht ist vom Antragsteller zum Beispiel im Patent der Vereinigten Staaten mit der Nr. 4800862 offenbart worden, dass, in Anstrengungen, die schädlichen Komponenten in den Auspuffgasen von Motoren zu kontrollieren, die Steuerung der Brennstoffverteilung im Brennraum/in den Brennräumen des Motors förderlich sein kann. Dementsprechend offenbart dieses Patent, in besonderer Hinsicht auf eine duale Einspritzanordnung für flüssigen Brennstoff, wobei ein Gas unter Druck verwendet wird, um eine getrennt dosierte Menge von Brennstoff mitzuführen und einem Motor zuzuführen, die Kontrolle über die Einleitung von Brennstoff in das Gas, um zum Zeitpunkt der Zündung eine vorgegebene Brennstoffverteilung im Brennraum/ in den Brennräumen des Motors zu erzielen. Im Besonderen wird es als in einem Funkenzündungsmotor höchst wünschenswert beschrieben, dass die vorgegebene Brennstoffverteilung zum Zeitpunkt der Zündung ein relativ fettes Kraftstoffgemisch in der Nähe des Zündungsmittels umfasst.
Das Zündungsmittel befindet sich typischerweise im Zylinderkopf des Motors und dementsprechend wird zum Zeitpunkt der Zündung wünschenswerter Weise eine kraftstofffette Region in diesem Bereich des Zylinders ausgeformt. In bestimmten Motoren, typischerweise denen, die zentral angeordnete Direkteinspritzungssysteme aufweisen, wird dies von einer benachbarten Zunahme im Luft-/Brennstoffverhältnis der übrigen Verbrennungsladung in der axialen Richtung des Zylinders (das heißt, diese wird magerer) begleitet. Solch eine Verbrennungsladung wird als von geschichteter Art bezeichnet und weist anerkannte Vorteile bei der Zündung auf, besonders unter Bedingungen niedriger Last. Bedingungen niedriger Last können im Allgemeinen als Last von weniger als 25% der mit einer bestimmten Motorgeschwindigkeit erzielbaren Maximallast beschrieben werden.
Typischerweise variiert die bevorzugte Brennstoffverteilung im Zylinder mit der Motorlast und daher wird, wie in dem US Patent Nr. 4800862 des Antragstellers beschrieben, die Rate der Zuführung der festgelegten Mengen des Brennstoffs in den/in die Zylinder des Motors gesteuert, um die effizienteste Verteilung für bestimmte Betriebszustände des Motors zu erzielen. Deshalb ist es bei hohen Lasten oft wichtiger, überall in dem Zylinder ein im Wesentlichen gleichmäßiges Luft-/Brennstoffverhältnis zu haben, so dass der Brennstoff ausreichender Luft ausgesetzt ist, um den ganzen innerhalb das Zylinders vorhandenen Brennstoff zu verbrennen. Hohe Last kann im Allgemeinen als Last größer als 75% der mit einer bestimmten Motorgeschwindigkeit erzielbaren Maximallast definiert werden.
In WO 96/25592 ist ein mit einer Vorverbrennungskammer ausgestatteter Verbrennungsmotor beschrieben, die mit dem Brennraum kommuniziert und in die in Luft mitgeführter Brennstoff zugeführt wird, wobei eine Zündvorrichtung in der Vorverbrennungs kammer angeordnet ist, um den Brennstoffsprühnebel zu entzünden. Der Brennstoff und die Luft können in einem ersten Einspritzereignis zugeführt werden, um die Vorverbrennungskammer zu reinigen, gefolgt von einem zweiten Einspritzereignis, um eine erwünschtes Luft-/Brennstoffverhältnis in der Umgebung der Zündvorrichtung herzustellen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um einen Verbrennungsmotor mit Brennstoff zu befüllen, das einen effizienten Betrieb des Motors mit akzeptabel niedrigen Emissionen von NO_x Kohlenwasserstoffen und anderen Schadstoffen ermöglicht, die mit ineffizientem Motorbetrieb verbunden sind.
In Hinsicht auf dieses Ziel stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Brennstoffzufuhr in einen Verbrennungsmotor durch Einspritzung einer Brennstoff-Gas-Mischung in einen Brennraum des Motors zur Verfügung, umfassend die Zuführung einer dosierten Menge von Brennstoff durch ein Brennstoffdosiermittel an eine Zuführungseinspritzdüse, die sowohl in Verbindung mit dem Brennraum als auch einer Einspeisung von unter Druck stehendem Gas steht, um dem Brennraum die dosierte Menge des Brennstoffs zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff von der Einspritzdüse direkt in eine Brennraumaussparung zugeführt wird, die von einem Kolben des Motors und einer dem Kolben gegenüber liegenden Oberfläche des Zylinderkopfs begrenzt wird, die Steuerung der Zuführungseinspritzdüse, um vielfache Brennstoffzuführungsereignisse über den Zyklus von mindestens einem Zylinder des Motors zur Verfügung zu stellen, und das Erzielen einer vorgegebenen Brennstoffverteilung im Brennraum von mindestens einem Zylinder des Motors bei der Zündung.
Die vielfachen Brennstoffzuführungsereignisse können während eines Zyklus des Motorbetriebs auftreten, um bei der Zündung während dieses Zyklus des Motorbetriebs eine vorgegebene Brennstoffverteilung im Brennraum zu erzielen. Das Brennstoffdosierungsmittel kann gesteuert werden, um einen einzelnen Puls von kontrollierter Dauer zu bewirken, um der Zuführungseinspritzdüse eine dosierte Menge des Brennstoffs zur Verfügung zu stellen. Solch ein Puls oder gesteuertes Öffnen des Brennstoffdosierungsmittels kann als ein „Brennstoffdosierungsereignis" bezeichnet werden.
Die dosierte Menge des Brennstoffs wird dann durch Öffnen der Zuführungseinspritzdüse, mitgeführt in unter Druck stehendem Gas, in den Brennraum zugeführt, wobei solch ein Puls oder eine Öffnung der Zuführungseinspritzdüse als ein "Gaseinspeisungsereignis" bezeichnet werden kann. Die Zuführungseinspritzdüse kann wünschenswerter Weise gesteuert werden, um eine Vielzahl von Gaseinspeisungsereignissen zu bewirken, die Brennstoff direkt in den Zylinder oder Brennraum des Motors tragen. Die Zuführungseinspritzdüse kann gesteuert werden, um während eines einzelnen Zylinderzyklus eine Vielzahl von Pulsen von kontrollierter Dauer zu bewirken, um dem Motor die dosierte Menge des Brennstoffs zuzuführen, und bei Anlass zu ermöglichen, dass eine erwünschte Motorsteuerungsstrategie bestimmt wird. Ein Zylinderzyklus kann durch die Dauer der Hinundherbewegung des Kolbens zwischen dem obersten Totpunkt und anschließender Rückkehr zum obersten Totpunkt definiert werden. Kürzer gefasst kann ein Zylinderzyklus durch die Dauer gemessen werden, in der der Kolben irgendeine Position in dem Zylinder aufweist und der anschließenden Rückkehr in diese Position. Daher kann eine wiederholbare Folge von Ereignissen über einer Anzahl von Zylinderzyklen auftreten. Die Folge von Brennstoffdosierungen und Gaseinspeisungsereignissen wird ty pischerweise über die 360° oder 720° Dauer abgegrenzt, je nachdem ob der Motor im Zwei- oder Viertaktzyklus laufen soll. Auf diese Weise, wo manche der Ereignisse in einer Folge nach dem oberstem Totpunkt auftreten, können sie als ein während desselben Zylinderzyklus früheres solches auftretendes Dosierungs- oder Gaseinspeisungsereignis betrachtet werden, das vor dem obersten Totpunkt auftrat.
Das Brennstoffdosierungsmittel ist geeigneter Weise in der Form einer Brennstoffdosierungseinspritzdüse und die Einspeisung von unter Druck stehendem Gas in die Zuführungseinspritzdüse erfolgt typischerweise durch einen Kanal oder einen Durchlass, der die Einspeisung von unter Druck stehendem Gas kommuniziert, typischerweise einen Luftkompressor mit einer Vorratskammer der Zuführungseinspritzdüse. Die Vorratskammer kann zu allen Zeitpunkten während des Betriebs des Motors unter Druck stehend bleiben und ist während der Vielzahl von Gas- oder Luftzuführungsereignissen in jedem Zylinderzyklus vorzugsweise selektiv direkt mit dem Brennraum in Verbindung stehend.
In dieser Hinsicht kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf einer Anzahl von Wegen mit den Zeitsteuerungen der Öffnung/Schließung der Brennstoffdosierungs- und Brennstoffzuführungseinspritzdüsen durchgeführt werden, die sonst als die Brennstoffdosierungs- beziehungsweise Gaseinspeisungsereignisse bezeichnet werden, die steuerbar relativ zur Zündungszeitsteuerung und zu einander zeitlich gesteuert werden durch die Steuereinheit für den Motor, typischerweise eine elektronische Steuereinheit. Die Zeitsteuerung und/oder Dauer der Brennstoffdosierungs- und/oder Gaseinspeisungsereignisse können als eine Funktion der Motorgeschwindigkeit oder Motorlast oder beidem ausgeführt werden. Weiterhin können die Brennstoffdosierungs- und Gaseinspeisungsereignisse in bestimmten Anwendungen überlappend ausgeführt werden.
Während jede Anzahl von Gas- oder Luftzuführungsereignissen im Zylinderzyklus von mehr als einer eingerichtet werden kann, wäre eine typische Anzahl zwei pro Zyklus. Die dosierte Menge des Brennstoffs kann der Zuführungseinspritzdüse durch das Brennstoffdosierungsmittel in einem zu jedem Zeitpunkt im Zylinderzyklus relativ zu den Gaseinspeisungsereignissen zeitlich gesteuerten Brennstoffdosierungsereignis zugeführt werden. Zum Beispiel kann das Auslösen eines ersten Gaseinspeisungsereignisses die Zuführung zum Brennraum von einem Teil, wünschenswerter Weise einem größeren Anteil eines dosierten Brennstofferfordernisses für den Motor pro Zylinderzyklus unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors ermöglichen. Einige Zeit später, aber während desselben Zylinderzyklus, kann ein zweites Gas- oder Luftzuführungsereignis dem Brennraum jeden übrigen Teil der zuvor dosierten Brennstoffmenge als ein zweites Brennstoffzuführungsereignis zuführen. In einigen Situationen kann dieses zweite Luftzuführungsereignis ausgelöst werden, um jeglichen „hängen gebliebenen", innerhalb der Zuführungseinspritzdüse verbliebenen Brennstoff auszuspülen. Es kann, wie erwünscht, entweder in Zusammenhang mit einem Zündungsereignis ausgelöst werden oder nicht. Das heißt, eine typische Zuführungseinspritzung weist eine Vorratskammer oder Bohrung auf, durch die der Brennstoff durchtritt oder zurückgehalten wird. Ein Überzug aus Brennstoff kann auf Grund der Oberflächenspannungseffekte dem ersten Luftereignis nachfolgend an den Wänden der Kammer oder der Bohrung haften, und dies ist das Phänomen, auf das als Brennstoff „hängen bleiben" oder „hängen gebliebener" Brennstoff Bezug genommen wird.
Der Anteil des dem Brennraum in den ersten und anschließenden Gaseinspeisungsereignissen zugeführten Brennstoffs kann durch Variieren der Zeitsteuerung, der Dauer und/oder des Zuführungsdrucks von jedem Gasversorgungsereignis gesteuert werden. Die Gaseinspeisungsereignisse können dann verwendet werden, um eine Aufteilung der dosierte Menge des Brennstoffs in diskrete Pulse von bekannten Merkmalen zu erreichen, wenn diese unter jeder gegebener Betriebsbedingung des Motors durch letztendliches Erreichen einer vorgegebenen Brennstoffverteilung im Brennraum zum Zeitpunkt der Zündung den effizienten Motorbetrieb erleichtern. Auf diese Weise kann zum Beispiel die Menge des in Folge eines ersten Gaseinspeisungsereignisses in den Brennraum zugeführten Brennstoffs festgelegt werden, um so im gesamten Brennraum ein im Allgemeinen homogenes Gemisch zu erzielen, jedoch eines, das nicht leicht entzündbar ist. Dann kann, gerade kurz vor dem Zeitpunkt der Zündung, ein zweites Gaseinspeisungsereignis in derselben Betätigung des Zylinderzyklus auftreten, das die Zuführung einer ausreichenden Menge an Brennstoff ermöglicht, um speziell ein erwünschtes entzündbares Luft-/Brennstoffverhältnis am Zündungsmittel zu erreichen. Solch ein Luft-/Brennstoffverhältnis wird von jemand, der in dieser Technik ausgebildet ist, erkannt als eines innerhalb des entzündbaren Bereichs. Die Steuerung der Brennstoffzufuhr zum Motor auf diese Weise ist höchst dienlich für einen stabilen Motorbetrieb mit niedrigen Emissionen.
Wie vorstehend erwähnt, ist die tatsächliche Menge des während der separaten Luftzuführungsereignisse zugeführten Brennstoffs eine Funktion der Zeitsteuerung der Öffnung, der Dauer und/ oder des Zuführungsdrucks, die mit jedem Luftzuführungsereignis verbunden sind. Dementsprechend würde für das oben genannte Beispiel die Zuführungseinspritzdüse für das erste Luftzuführungsereignis im Vergleich mit dem zweiten Luftzuführungs ereignis typischerweise für eine längere Zeitdauer offen gehalten. Dies würde natürlich von dem differentiellen Druckrückgang über der Zuführungseinspritzdüse bei deren Öffnung abhängen, wäre aber für eine Mehrheit der Fälle der Fall.
Alternativ dazu kann es in bestimmten Anwendungen oder Umsetzungen vorteilhafter sein, dass die dem Motor während der ersten und zweiten Gaseinspeisungsereignisse zugeführte Menge an Brennstoff nicht zu verschieden ist. Das heißt, dass die Menge des in jedem Gaseinspeisungsereignis zugeführten Brennstoffs ungefähr gleich sein kann. Dementsprechend können die separaten Gaseinspeisungsereignisse vorzugsweise von ähnlicher Dauer sein, um die Zuführung von ähnlichen Mengen des in Luft mitgeführten Brennstoffs in den Brennraum des Motors zu fördern.
Zusätzlich zu der Zuführung der gesamten dosierten Menge des Brennstoffs, um bei der Zündung die zuvor festgelegte Brennstoffverteilung im Brennraum einzurichten, kann ein Gaseinspeisungsereignis oder können mehrere Gaseinspeisungsereignisse verwendet werden, um andere erwünschte Steuerungsstrategien zu bewirken, wie nachstehend erörtert wird. Dies ist auch anwendbar in Fällen, in denen der Brennstoff der Zuführungseinspritzdüse in einer Vielzahl von Brennstoffdosierungsereignissen zugeführt wird, wie ebenfalls nachstehend erläutert werden wird. Ebenso können die weiteren Steuerungsstrategien, auf die verwiesen wird, in bestimmten Anwendungen weiterhin während eines einer Anzahl von Gaseinspeisungsereignissen bewirkt werden, sogar dann wenn das Gaseinspeisungsereignis in einem Zylinderzyklus verwendet wird, um eine Menge des Brennstoffs in den Brennraum zuzuführen.
Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem zwei Gaseinspeisungsereignisse pro Zylinderzyklus bewirkt werden, das nachfolgende Gaseinspeisungsereignis spät genug im Betriebszyklus des Mo tors stattfinden, so dass, im Anschluss an die Ausführung der Brennstoffzuführung, die Zuführungseinspritzdüse jederzeit offen gehalten werden kann, wenn der Zylinderdruck den in der Kammer oder der Bohrung der Zuführungseinspritzdüse überschreitet. Auf diese Weise können auf eine Weise ähnlich der in dem US Patent Nr. 4936279 des Antragstellers beschriebenen Zylindergase als eine Quelle für unter Druck stehendes Gas für nachfolgende Gaseinspeisungsereignisse erfasst und verwendet werden.
Alternativ dazu kann ein anschließendes Gaseinspeisungsereignis einzig für diese erwünschte Funktion verwendet werden, nachdem die gesamte dosierte Menge des Brennstoffs durch die Zuführungseinspritzdüse zugeführt worden ist. Daher kann dieses Verfahren verwendet werden, um zum Beispiel die Druckbeaufschlagung einer Luftschiene beim Starten zu beschleunigen oder die Last des Luftkompressors auf den Motor zu anderen Zeitpunkten zu reduzieren. Diese Gaserfassungsfunktion kann ausgeführt werden zu Zeitpunkten der Zeitsteuerung und unter Betriebsbedingungen des Motors, die dieser Funktion normalerweise nicht dienlich wären.
Noch weiter kann jedes nachfolgende Gaseinspeisungsereignis auch verwendet werden, um eine Reinigung der Einspritzdüse zu bewirken, wie in dem US Patent Nr. 5195482 des Antragstellers beschrieben ist. Das heißt, das nachfolgende Gaseinspeisungsereignis kann, wie gemäß dem vorherigen Gaserfassungskonzept, spät genug im Arbeitszyklus des Motors ausgeführt werden, so dass die Zylindergase mit typischerweise hoher Temperatur, die so gesteuert werden, dass sie in die Bohrung der Zuführungseinspritzdüse fließen, verwendet werden können, um die Oberflächen der Zuführungseinspritzdüse, die Kohlenstoffablagerung unterliegen (die die Genauigkeit der Brennstoffzuführung durch die Zuführungseinspritzdüse negativ beeinflussen können), in einem „Säuberungsprogramm" zu reinigen. Auf diese Weise kann das Einlassen von Zylindergasen in die Zuführungseinspritzdüse die Verbrennung von unerwünschten Kohlenstoffablagerungen und die Reinigung der Einspritzdüsenoberflächen bewirken. Wie gemäß dem vorherigen Gaserfassungsverfahren, ermöglicht die Verwendung des Verfahrens der zweifachen Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung, dass solch ein Säuberungsprogramm zu Zeitpunkten der Zeitsteuerung und unter Betriebsbedingungen des Motors bewirkt wird, die normalerweise einer solchen Funktion nicht zuträglich wären. Im Besonderen kann solch ein Säuberungsprogramm für die Einspritzdüse an jedem beliebigen Punkt im Last- und Drehzahlbereich des Motors bewirkt werden, da der Betrieb des Motors wie erforderlich mit Hilfe des Brennstoffs aufrecht erhalten oder eingestellt werden kann, der dem Motor während des ersten Gas- oder Luftzuführungsereignisses zugeführt wird.
In noch einer weiteren Erweiterung dieses Verfahrens, kann das nachfolgende Gaseinspeisungsereignis als Mittel dafür verwendet werden, um das Bereitstellen von erhöhten Mengen des Brennstoffs zum Motor zu ermöglichen, um bei der raschen Erwärmung eines Katalysators einer Auspuffanlage zu unterstützen. Ein solches Verfahren der Katalysatorerwärmung oder des „schnellen Anspringens" ist in dem US Patent mit der Nr. 5655365 des Antragstellers beschrieben. Mit Hilfe des zweiten oder letzteren Gaseinspeisungsereignisses in einem Verfahren zweifacher Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann spätes Einspritzen von zusätzlichem Brennstoff in den Brennraum verwendet werden, um an Stelle von oder zusätzlich zu dem Verfahren gemäß US Patent Nr. 5655365 erhöhte Pegel von Wärmeenergie an irgendeinen flussabwärts liegenden Katalysator in der Auspuffanlage des Motors zur Verfügung zu stellen. Solcher Brennstoff kann aufgrund der Zeitsteuerung bei der Zuführung von diesem in den Brennraum im Brennraum und /oder der Auspuffanlage in Bezug auf ein vorheriges Zündungsereignis verbrannt werden. Wiederum ermöglicht die Verwendung des Verfahrens der zweifachen Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung, dass solch ein Verfahren eines schnellen Anspringens zu Zeitpunkten der Zeitsteuerung bewirkt wird, die normalerweise solch einer Funktion nicht zuträglich wären, und auf eine Weise, die eine geringere Auswirkung auf den normalen Motorlauf aufweist. Weiterhin kann die Temperatur des Auspuffgases unter Laufbedingungen mit geringer Last oberhalb des Anspringens aufrecht erhalten werden.
In einer alternativen Umsetzung des Verfahrens der zweifachen Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Einspritzdüse zur Dosierung des Brennstoffs gesteuert werden, um eine Vielzahl von typischerweise zwei Brennstoffdosierungsereignissen zu bewirken, während die Einspritzdüse zur Brennstoffzuführung auch gesteuert wird, um eine Vielzahl von typischerweise zwei Brennstoffzuführungspulsen oder Gaseinspeisungsereignisse zu bewirken. Das heißt, eine erste Menge des Brennstoffs wird früh im Zylinderzyklus in die Zuführungseinspritzdüse dosiert und diese dosierte Menge des Brennstoffs wird dann früh im Zylinderzyklus dem Motor zugeführt. Diese erste Menge des Brennstoffs dient typischerweise dazu, ein homogenes Gemisch im Brennraum des Motors zu erzeugen. Eine zweite, im Allgemeinen vergleichsweise viel kleinere Menge des Brennstoffs wird anschließend in die Zuführungseinspritzdüse dosiert, und wird dem Brennraum dann auf dem Weg eines zweiten Gaseinspeisungsereignisses zugeführt. Dieses zweite Gaseinspeisungsereignis ist zeitlich im Allgemeinen viel später im Zylinderzyklus angeordnet, um so kurz vor oder zum Zeitpunkt der Zündung ein fettes entzündbares Gemisch um das Zündungsmittel herum zur Verfügung zu stellen.
Daher wird auf diese Weise im Brennraum eine ähnlich erwünschte Brennstoffverteilung wie vorstehend beschrieben auf dem Weg von zwei getrennten Brennstoffdosierungsereignissen und zwei getrennten Gaseinspeisungsereignissen erreicht. Es wird verstanden werden, dass der Anteil des in jedem Brennstoffdosierungsereignis dosierten Brennstoffs wie auch der Anteil der eingespritzten Luft durch Variieren der Pulsweiten beziehungsweise der Öffnungsdauern der Brennstoffdosierungseinspritzdüse und Zuführungseinspritzdüse variiert werden können. Wiederum kann es in bestimmten Anwendungen oder Umsetzungen förderlich sein, dass die der Zuführungseinspritzdüse zugeführte Menge an Brennstoff während des ersten und zweiten Brennstoffdosierungsereignisses nicht zu unterschiedlich ist. Das heißt, die Menge des in jedem Brennstoffdosierungsereignis zugeführten Brennstoffs kann ungefähr gleich sein. Dementsprechend können die getrennten Brennstoffdosierungsereignisse vorzugsweise von ähnlicher Dauer sein, um die Zuführung von ähnlichen Mengen des Brennstoffs zur Zuführungseinspritzdüse zu fördern.
Weiterhin kann solch eine Kombination von Brennstoffdosierungs- und Gaseinspeisungsereignissen auch verwendet werden, um die anderen wünschenswerten Steuerungsstrategien, wie zuvor erörtert, zu bewirken. Das heißt, ob ein letztes Gaseinspeisungsereignis verwendet wird, um dem Brennraum eine Menge des Brennstoffs zuzuführen, oder ob der gesamte Brennstoff während eines früheren Gaseinspeisungsereignisses in demselben Zylinderzyklus zugeführt wird, kann das letzte Gaseinspeisungsereignis unter gewissen Bedingungen verwendet werden um Strategien, wie zum Beispiel den Zylinder unter Druck zu setzen, die Einspritzdüse zu reinigen und schnelles Anspringen des Katalysators zu bewirken, wie hierin vorstehend erwähnt.
In noch einer weiteren alternativen Umsetzung des Verfahrens der zweifachen Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung, kann eine erwünschte Brennstoffverteilung im Brennraum erzielt werden auf dem Weg von zwei Brennstoffdosierungsereignissen und einem einzelnen Gaszuführungsereignis. In solch einem Szenario kann ein Zuführen eines ersten Brennstoffdosierungsereignisses die Hauptmenge an Brennstoff zuführen, der in die Zuführungseinspritzdüse dosiert werden soll, die anschließend geöffnet wird, um diese gesamte Menge des Brennstoffs dem Motor zuzuführen. Anstatt jedoch die Zuführungseinspritzdüse zu schließen nachdem die Gesamtheit des Brennstoffs zugeführt wurde, kann die Zuführungseinspritzdüse offen gehalten werden, um eine zweite, geringere Menge an Brennstoff zuzuführen, welche anschließend auf dem Weg eines zweiten kurzen Brennstoffdosierungsereignisses in die Zuführungseinspritzdüse dosiert wird. Sobald diese zweite Menge des Brennstoffs dem Brennraum in einem Gaseinspeisungsereignis zugeführt worden ist, kann die Zuführungseinspritzdüse geschlossen werden, nachdem sie daher nur für ein einzelnes Gaseinspeisungsereignis geöffnet worden ist. Solch eine Umsetzung stellt auch eine bessere Steuerung des Brennstoffflusses zur Verfügung, wie weitergehend in dem US Patent Nr. 4800862 des Antragstellers beschrieben ist.
Weiterhin kann es für ein Luftschienendruckbeaufschlagungsverfahren oder ein Reinigungssteuerungsverfahren für eine Zuführungseinspritzdüse in einigen Anwendungen möglich sein, dass dieses ausgeführt wird durch Aufrecht erhalten des geöffneten Zustands der Zuführungseinspritzdüse, nachdem die Brennstoffzuführung in den Brennraum beendet worden ist.
Jedem der vorherigen beschriebenen Umsetzungen des Verfahrens der zweifachen Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung gemeinsam ist die Art, in der die Anordnung zur zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff geeignet verwendet wird, um eine erwünschte Brennstoffverteilung im Brennraum des Motors zur Verfügung zu stellen. Das heißt, die Anordnung zur zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff wird vorzugsweise auf solch eine Art gesteuert, dass der Großteil einer dosierte Menge des Brennstoffs zu einem Zeitpunkt relativ früh im Betriebszyklus des Motors in den Brennraum zugeführt wird, und anschließend so gesteuert wird, dass ein Rest der dosierten Menge an Brennstoff zu einem Zeitpunkt viel später im Betriebszyklus des Motors zugeführt wird.
Vorzugsweise wird die Anordnung zur zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff gesteuert, um zu einem Zeitpunkt relativ früh im Motorzylinderzyklus ein im Allgemeinen homogenes Gemisch im Brennraum zur Verfügung zu stellen.
Vorzugsweise wird die Anordnung zur zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff gesteuert, um eine kleine Menge fettes entzündbares Gemisch um das Zündmittel herum zu einem Zeitpunkt relativ spät im Motorzylinderzyklus und im Allgemeinen nahe, das heißt kurz vor dem Zündzeitpunkt zur Verfügung zu stellen.
Im Gegensatz zu den entsprechend dem oben genannten Verfahren unterschiedlichen Mengen an dem Motor zugeführten Brennstoff können diese alternativen Umsetzungen des zweifachen Einspritzverfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung auch genauso angepasst werden, um dem Motor wie vorstehend erwähnt getrennte, jedoch ähnliche Mengen des Brennstoffs zuzuführen. Das heißt, anstatt eines ersten Gaseinspeisungsereignisses, das dem Motor den Großteil einer dosierte Menge des Brenn stoffs zuführt, und eines zweiten Gaseinspeisungsereignisses, das eine kleinere Menge des Brennstoffs zuführt, können die getrennten Ereignisse gleiche oder andere geeignete Verhältnisse des Brennstoffs in den Brennraum des Motors zuführen. Weiterhin können diese unterschiedlichen Umsetzungen der zweifachen Einspritzverfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung angewandt werden, um andere erwünschte Steuerungsstrategien auszuführen, während sie immer noch ermöglichen, dass vor der Zündung eine vorgegebenen Brennstoffverteilung im Brennraum/in den Brennräumen des Motors eingerichtet wird. In einigen Fällen, in denen ein zweites Gaszuführungsereignis einzig verwendet wird, um eine erwünschte Motorsteuerungsstrategie auszuführen, wird die vorgegebene Brennstoffverteilung im Brennraum mittels des ersten Gaszuführungsereignisses eingerichtet.
Das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung kann leicht in Multizylindermotoren von sowohl Zweitakt- als auch Viertaktart durchgeführt werden. Das Verfahren weist eine besondere Anwendbarkeit auf Viertaktmotoren auf, da die Merkmale des Betriebs von solchen Motoren relativ längere Motorzylinderzykluszeiten ergeben, innerhalb derer vielfache Brennstoffdosierungs- und/oder Gaseinspeisungsereignisse bewirkt werden können.
Die Erfindung wird eindeutiger aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen verstanden werden, die mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausgeführt wird, in denen:
1 ein schematisches Diagramm ist, das einen entsprechend einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung betriebenen Motor zeigt;
2 eine Ansicht im Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Dosierungs- und Einspritzdüsenschieneneinheit ist, die auf dem Motor verwendet werden können, der entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt, betrieben wird; und
3 eine Reihe von graphischen Darstellungen ist, die ein Beispiel für bestimmte spezifische Zeitsteuerungen und Dauern von Brennstoffzufuhrereignissen und Gaszufuhrereignissen der Komponenten der Brennstoffeinspritzdüse und der Schieneneinheit gemäß 2 zeigen, wenn diese in einem Modus entsprechend der vorliegenden Erfindung betrieben werden.
1 zeigt einen direkt einspritzenden Verbrennungsmotor 20 mit mehrfachen Zylindern und doppelter oben liegender Nockenwelle im Viertaktbetrieb, der einen Zylinder 60 aufweist, in dem sich ein Kolben 59 hin- und herbewegt und in dem der Kolben 59 durch ein Pleuel 58 mit einer Kurbelwelle 33 des Motors 20 verbunden ist. Der Motor 20 umfasst ein Luftzufuhrsystem 22, ein Zündungsmittel 24, eine Benzinpumpe 23, ein Brennstoffreservoir 28 und ein Auspuffsystem 25. In einem Zylinderkopf 30 des Motors 20 ist eine Brennstoff- und Luftschieneneinheit 11 befestigt. Ein Luftkompressor 29 ist funktionsfähig in Bezug auf den Motor 20 angeordnet und wird typischerweise durch die Motorkurbelwelle 33 mit Hilfe eines geeigneten (nicht gezeigten) Riemens angetrieben. Die Benzinpumpe 23 zieht Brennstoff aus dem Brennstoffreservoir 28, der dann durch eine Brennstoffzuführungsleitung 55 der Brennstoff- und Luftschieneneinheit 11 zugeführt wird. Konventionelle Einlass- und Auslassventile 15 und 16 sind auf die bekannte Weise ebenfalls im Zylinderkopf 30 montiert, zusammen mit einem konventionellen Nockenmittel 17 zur Betätigung der Ventile 15 und 16. Die Ventile 15 und 16 sind eingerichtet, um entsprechende Einlass- und Abgasöffnungen 18 und 19 für den Einlass von frischer Luft und das Entfernen von Auspuffgasen des Motorszylinders 60 während eines Zylinderzyklus auf die bekannte Weise zu öffnen und zu schließen.
Der abnehmbare Zylinderkopf 30 weist einen darin ausgeformten Hohlraum 31 auf, der an seinem tiefsten Punkt eine darin angeordnete Einspritzdüse 34 von einer Zuführungseinspritzdüse 12 der Brennstoff- und Luftschieneneinheit 11 aufweist. Der Hohlraum 31 definiert zusammen mit dem Kolben 59 und dem Zylinder 60 einen Brennraum 32. Das Bereitstellen des Hohlraums 31 in entsprechender Form und Anordnung im Zylinderkopf 30 unterstützt bei der Ausformung einer geschichteten Brennstoffverteilung im Brennraum 32, besonders bei niedrigen Lastzuständen, entsprechend der Offenbarung in dem US Patent Nr. 4719880 des Antragstellers, dessen Inhalt hiermit hierin als Verweis integriert wird. Eine spätere zeitliche Steuerung der Brennstoffeinspritzung durch die Einspritzdüse 34 in den Hohlraum 31 unter Betriebsbedingungen des Motors mit geringer Last unterstützt unter solchen Bedingungen ebenfalls bei der Ausformung einer geschichteten Aufladung im Brennraum 32. Zu diesem Zweck kann auch eine Düse mit geringer Eindringtiefe des Sprühnebels eingesetzt werden.
In dem jetzt auf 2 Bezug genommen wird, wird die Brennstoff- und Luftschieneneinheit 11 detaillierter gezeigt. Die Brennstoff- und Luftschieneneinheit 11 umfasst eine Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 und die Luft- oder Zuführungseinspritzdüse 12 mit einer entsprechenden dazwischen angeordneten Schnittstelle 15. Entsprechende Brennstoffdosierungs- und Brennstoffzuführungseinspritzdüsen 10 und 12 werden für jeden Zylinder 60 des Motors 20 zur Verfügung gestellt. Der Körper 8 der Brennstoff- und Luftschieneneinheit 11 kann eine extrudierte Komponente mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Luftkanal 13 und einem Brennstoffzuführungskanal 14 sein. Alternativ dazu können der Luftkanal 13 und/oder der Brennstoffzuführungskanal 14 in der Form von individuellen länglichen rohrförmigen Elementen zur Verfügung gestellt werden.
Wie am besten aus 1 ersehen werden kann, werden an entsprechenden Stellen Anschlussstücke und geeignete Kanäle zur Verfügung gestellt, die die Schieneneinheit 11 mit den entsprechenden Luft- und Brennstoffzuführungen verbinden: die Luftleitung 49, die den Luftkanal 13 mit dem Luftkompressor 29 verbindet; die Luftleitung 53, die einen Luftauslass zur Verfügung stellt, der Luft in das Luftzufuhrsystem 22 zurückführt; und eine Brennstoffleitung 52, die den Brennstoffzuführungskanal 14 mit dem Brennstoffreservoir 28 verbindet und, wie erwünscht, einen Brennstoffrückführdurchgang zur Verfügung stellt. Der Luftkanal 13 steht mit einem geeigneten Luftregler 27 in Verbindung, welcher den Luftdruck der vom Luftkompressor 29 zur Verfügung gestellten Pressluft zum Luftkanal 13 reguliert. Ebenso wird ein Brennstoffregler 26 zur Verfügung gestellt, um den Druck des Brennstoffs zu regulieren, der von der Benzinpumpe 23 bereitgestellt wird.
Unter Druck stehende Luft, die vom Luftkompressor 29 bereitgestellt wird, kann durch Verwendung einer Aufpumpstrategie ergänzt werden, wie sie in der gleichzeitig anhängigen PCT Patentanmeldung Nr. PCT/AU97/00438 des Antragsteller beschrieben ist. Diese Strategie weist Vorteile auf in Bezug auf die Reduzierung des Zeitverzugs zwischen dem Beginn des Motorstarts und bevor zufrieden stellender Betriebsdruck in dem Luftkanal 13 erreicht werden kann. Weiterhin kann die Strategie angewen det werden, um die Last des Luftkompressors 29 auf den Motor 20 zu reduzieren.
Die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 weist eine Dosierungsdüse 21 auf, die in Verbindung mit einer Kammer 51 steht, die innerhalb eines Ventilstamms der Zuführungseinspritzdüse 12 ausgeformt ist. In einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 während jedes Zylinderzyklus und auf Befehl einer elektronischen Steuereinheit (Electronic Control Unit – ECU) 100 eine einzelne dosierte Menge des Brennstoffs in einem Brennstoffdosierungsereignis oder Puls von gesteuerter Dauer über die Schnittstelle 15 in die Kammer 51 der Zuführungseinspritzdüse 12 zu. Von der dosierte Menge des Brennstoffs wird angenommen, dass sie eine Funktion der Öffnungsdauer der Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 ist.
Die Zuführungseinspritzdüse 12 weist ein Gehäuse 70 mit einem zylindrischen Zapfen 71 auf, der von einem unteren Ende davon hervorragt, wobei der Zapfen 71 eine Einspritzöffnung 72 definiert, die mit einem Durchgang 120 in Verbindung steht, der durch die Schnittstelle 15 verläuft. Die Einspritzdüse 34 umfasst ein über Magnetspule bedientes selektiv zu öffnendes Tellerventil 35, das auf eine Weise ähnlich der in dem US Patent Nr. 4934329 des Antragstellers beschriebenen arbeitet. Wie am besten aus 1 ersehen werden kann, verursacht eine Aktivierung der Magnetspule entsprechend Befehlen von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 100, dass sich das Ventil 35 öffnet, um dem Brennraum 32 des Motors 20 eine Brennstoff-Gas-Mischung zuzuführen. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, den Ventilaufbau auf den oben beschriebenen zu beschränken. Andere Ventile, wie zum Beispiel Drehbolzenventilanordnungen können stattdessen eingesetzt sein.
Die elektronische Steuereinheit (ECU) 100 empfängt von geeignet angeordneten Sensoren innerhalb des (nicht gezeigten) Motors typischerweise Signale, die für die Geschwindigkeit der Kurbelwelle und den Luftfluss bezeichnend sind. Die ECU 100, die auch Signale empfangen kann, die für andere Betriebsbedingungen des Motors bezeichnend sein können, wie zum Beispiel die Motortemperatur und die Umgebungstemperatur (nicht gezeigt), bestimmt aus allen empfangenen Eingangssignalen die Menge des Brennstoffs, die erforderlich ist, dass sie jedem der Zylinder 60 des Motors 20 zugeführt wird. Dieser allgemeine Typ von ECU ist gut bekannt in der Technik von elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzanordnungen und wird hierin nicht in weiterem Detail beschrieben werden.
Die Dauer der Öffnung und die Zeitsteuerung für jede Zuführungseinspritzdüse 12 werden von der ECU 100 über ein entsprechendes Kommunikationsmittel 101 in zeitabhängigen Bezug mit dem Motorzyklus gesteuert, um die Zuführung des Brennstoffs von der Einspritzöffnung 72 in einen Brennraum 32 des Motors 20 zu bewirken. Auf Grund der Merkmale der Anordnung mit zwei Flüssigkeiten wird dem Brennraum 32 des Motors 20 ein in einem Gas mitgeführter Brennstoff zugeführt. Der Durchgang 120 steht, wie in 2 gezeigt, über das Leitungsrohr 80 auch in konstanter Verbindung mit dem Luftkanal 13 und wird auf diese Weise unter normalen Betriebsbedingungen unter einem im Wesentlichen konstanten Luftdruck gehalten. Beim Aktivieren der Magnetspule der Zuführungseinspritzdüse 12 wird der erwünschte Anteil der dosierten Menge des durch die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 in die Zuführungseinspritzdüse 12 zugeführten Brennstoffs durch Luft durch die Einspritzöffnung 72 in den Brennraum 32 von einem Zylinder 60 des Motors 20 getragen.
Die Öffnungs- und die Schließdauern der Brennstoffdosierungs- und Zuführungseinspritzdüsen 10 und 12 werden in Bezug auf den Motorzylinderzyklus, zum Beispiel relativ zu dem Zündungsereignis, und in Bezug zu einander durch die ECU 100 zeitlich gesteuert. Diese Zeitsteuerungen entsprechen Brennstoffdosierungs- und Gaseinspeisungsereignissen, die eine Funktion der Geschwindigkeit und der Lastbedingungen des Motors 20 sein können und auf Basis von Versuchen ausgearbeitet werden können. Eine entsprechende Zündzeitsteuerung wird typischerweise auch durch Nachschlagetabellen innerhalb der ECU 100 zur Verfügung gestellt. Eine Steuerung im Bereich der Kurbelwelle und /oder im Zeitbereich ist in Hinsicht auf die oben genannten Ereignisse möglich.
In einer Ausführungsform der Steuerungsstrategie einer zweifachen Brennstoffeinspritzanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Kammer 51 der Zuführungseinspritzdüse 12 während jedes Zylinderzyklus des Motors 20 in einem einzelnen Brennstoffdosierungsereignis durch die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 eine einzelner Puls an Brennstoff zugeführt. Vielfache Gaseinspeisungsereignisse werden dann so gesteuert, dass sie während desselben Zylinderzyklus stattfinden, um den Brennstoff dem Brennraum 32 zuzuführen. Wie vorstehend erwähnt, wird die Zeitsteuerung von diesen Ereignissen von der ECU 100 entsprechend der Geschwindigkeit und den Lastbedingungen des Motors 20 vorgegeben. Andere Faktoren, wie zum Beispiel die Motortemperatur können ebenfalls berücksichtigt werden. Die Zeitsteuerung der Gaseinspeisungsereignisse kann in Beziehung gesetzt werden mit der Zeitsteuerung der Brennstoffdosierungsereignisse, um das Ziel einer optimalen Brennstoffverteilung innerhalb des Brennraums 32 bei der Zündung zu erreichen.
In einem Fall kann die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 zum Beispiel früher als die Zuführungseinspritzdüse 12 öffnen und einen Brennstoffpuls oder ein Brennstoffdosierungsereignis bewirken, in dem eine dosierte Menge des Brennstoffs in die Kammer 51 der Zuführungseinspritzdüse 12 zugeführt wird. Ein erstes Gaseinspeisungsereignis kontrollierter Dauer kann dann durch Öffnen des Ventils 35 der Zuführungseinspritzdüse 12 stattfinden. Da Luft normalerweise das die Atomisierung und die Verbrennung unterstützende Gas sein wird, wird hier in der Beschreibung der Begriff „Luftzuführungsereignis" verwendet, um solch ein Ereignis zu beschreiben. Auf diese Weise wird dem Motorbrennraum 32 in diesem ersten Luftzuführungsereignis ein Teil, normalerweise der Großteil des erforderlichen Brennstoffs zugeführt.
In einem Zweitaktmotor kann das erste Luftzuführungsereignis wünschenswerter Weise zeitlich vor dem Schließen der Abgasöffnung gesteuert werden, und es kann erwünscht sein, dass zu diesem Zeitpunkt mehr als 80% der dosierten Menge des Brennstoffs zugeführt werden. In einem Viertaktmotor kann das erste Luftzuführungsereignis wünschenswerter Weise zeitlich gesteuert werden, um zu irgendeinem Zeitpunkt während des Zuführungshubs stattzufinden. Es ist wichtig zu beachten, dass die Öffnung der Zuführungseinspritzdüse 12 nicht in Folge mit dem Brennstoffdosierungsereignis erfolgen muss. Jedes der Brennstoffdosierungs- und Luftzuführungsereignisse kann auf jede erwünschte Art zeitlich gesteuert werden. In dieser Hinsicht kann ein Überlappen der Öffnung der Brennstoffdosierungs- und Zuführungseinspritzdüsen 10 und 12 durchgeführt werden. Weiterhin kann oft die Zeitbeziehung zwischen der Schließung der Zuführungseinspritzdüse 12 und der Zündung von Bedeutung sein. Eine Zeitsteuerung von einen oder von allen Ereignissen kann im Zeitbereich oder Kurbelwellenbereich aus geführt werden, wie zum Beispiel in der ebenfalls anhängigen Europäischen Patentanmeldung des Antragstellers mit der Nr. 0852668 beschrieben.
Das erste Luftzuführungsereignis kann gegebenenfalls nicht den ganzen, innerhalb der Kammer 51 der Zuführungseinspritzdüse 12 vorhandenen Brennstoff ausstoßen. Zum Beispiel kann Brennstoff typischerweise einen anhaftenden Überzug auf den Wänden der Kammer 51 ausformen (das heißt, ein Hängenbleiben von Brennstoff tritt auf). Daher kann einige Zeit nach dem ersten Luftzuführungsereignis ein weiteres Luftzuführungsereignis durch eine anschließende Öffnung der Einspritzdüse 34 durchgeführt werden, um jeglichen Brennstoff in den Brennraum 32 zu spülen, der nicht durch das erste Luftzuführungsereignis dorthin zugeführt wurde. Alternativ dazu, um anstatt oder um auch jeglichen Brennstoff auszuspülen, der in der Zuführungseinspritzdüse 12 hängen kann, kann das zweite Luftzuführungsereignis ausgeführt werden, um eine typischerweise kleinere, zweite Menge an Brennstoff in den Brennraum 32 zuzuführen, das während des ersten Luftzuführungsereignisses nicht zugeführt wurde (das heißt: die Differenz zu der Brennstoffmenge, die von der Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 während deren einzelnen Brennstoffzuführungsereignisses dosiert wurde). In einem Viertaktmotor kann das zweite Luftzuführungsereignis typischerweise zeitlich so gesteuert werden, dass es zu einem Zeitpunkt während des Kompressionshubs stattfindet.
Daher kann die Menge des in jedem diskreten Luftzuführungsereignis in den Brennraum 32 zugeführten Brennstoffs durch Variation der Öffnungsdauer der Zuführungseinspritzdüse 12 gesteuert werden, wie auch deren Zeitsteuerung bei der Öffnung in Bezug auf den Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 und den Zylinderzyklus. Zum Beispiel kann die Zeitsteuerung der Luftzu führungsereignisse bei hohen Lasten früher im Motorbetriebszyklus stattfinden, wodurch eine homogene Ausformung der Füllung unter solchen schlechten Bedingungen unterstützt wird. Weiterhin, und wie vorstehend erwähnt, können dem Motor 20 in den separaten ersten und zweiten Luftzuführungsereignissen ähnliche oder andere geeignete Anteile oder Mengen des Brennstoffs zugeführt werden.
Wie vorstehend erwähnt, können entsprechend der vorliegenden Erfindung andere Umsetzungen der Strategie der zweifachen Einspritzung des Einspritzsystems für zwei Flüssigkeiten angewendet werden. Zum Beispiel können zwei separate Mengen des in Luft mitgeführten Brennstoffs dem Brennraum 32 des Motors 20 mit Hilfe von zwei separaten Brennstoffzufuhrereignissen und zwei entsprechenden getrennten Luftzuführungsereignissen zugeführt werden. Die Brennstoffdosierungs- und Luftzuführungsereignisse können passend in Bezug auf einander zeitlich gesteuert werden, so dass jede diskrete dosierte Menge an Brennstoff gefolgt wird von oder überlappt wird mit einem Luftzuführungsereignis, um Brennstoff in den Brennraum 32 zuzuführen. Wie in den zuvor beschriebenen Umsetzungen können dem Motor 20 im separaten ersten und zweiten Luftzuführungsereignis ähnliche oder verschiedene Anteile oder Mengen des Brennstoffs zugeführt werden.
In einer weiteren alternativen Umsetzung der Strategie der zweifachen Einspritzung entsprechend der vorliegenden Erfindung, kann ein einzelnes Luftzuführungsereignis in Verbindung mit zwei diskretem Brennstoffdosierungsereignissen durchgeführt werden als eine andere Art, dem Motor 20 zwei separate Mengen des Brennstoffs, mitgeführt in Luft, zuzuführen. Solch eine Umsetzung wäre auch dienlich, um andere wünschenswerte Brennstoffflusseffekte entsprechend der Offenbarung in dem US Patent Nr. 4800826 des Antragstellers zu erreichen.
In jedem der oben genannten möglichen Modi der zweifachen Einspritzung durch ein Einspritzsystem für zwei Flüssigkeiten, wird die erste Menge des in Luft mitgeführten und dem Motor 20 zugeführten Brennstoffs typischerweise zeitlich früh genug im Zylinderzyklus gesteuert, um vor der Zündung ein homogen Gemisch zu erreichen. Vorteilhaft ist das Gemisch fetter als stöchiometrisch. Im Allgemeinen kann diese erste Menge des Brennstoffs größer sein als eine dem Motor 20 nachfolgend zugeführte Menge (zum Beispiel: in einem zweiten Luftzuführungsereignis). Weiterhin wird die Zuführung einer zweiten Menge des in Luft mitgeführten und dem Motor 20 zugeführten Brennstoffs typischerweise zeitlich spät genug im Zylinderzyklus gesteuert, um kurz vor oder gerade bei der Zündung ein lokales, fettes entzündbares Gemisch um die Zündkerze 24 herum zu erreichen. Vorteilhaft ist das Gemisch fetter als stöchiometrisch. Im Allgemeinen ist die zweite Menge des zugeführten Brennstoffs relativ klein in Bezug auf die Menge des zuerst zugeführten Brennstoffs (zum Beispiel: in dem ersten Luftzuführungsereignis).
Um diese Punkte hervorzuheben, folgt eine Beschreibung der Brennstoffdosierungs- und Luftzuführungsereignisse, die in einem einzelnen Zylinderzyklus stattfinden. Diese Beschreibung wird mit Bezug auf die in 3 gezeigten graphischen Darstellungen ausgeführt. Es ist zu beachten, dass sich die 3 auf die Strategie der zweifachen Einspritzung bezieht, in der ein Brennstoffzuführungsereignis und zwei Luftzuführungsereignisse durchgeführt werden und die gesamte dosierte Brennstoffmenge daher über zwei Direkteinspritzereignisse zugeführt wird. Die Beschreibung dient deshalb einem veranschaulichenden, jedoch nicht eingrenzenden Zweck.
Die graphische Darstellung 61 zeigt die Zuführung eines Pulses von Brennstoff von der Brennstoffeinspritzdüse 10 in die Kammer 51 der Zuführungseinspritzdüse 12 (das heißt: ein einzelnes Brennstoffzuführungsereignis). Die graphische Darstellung 62 zeigt die Einspritzung dieser dosierten Menge des Brennstoffs in den Brennraum 32 durch die Zuführungseinspritzdüse 12 in zwei separaten Zuführungsereignissen (das heißt: zwei Luftzuführungsereignissen). Die graphische Darstellung 63 zeigt den Zündzeitpunkt durch das Zündungsmittel 24 relativ zu der Dosierung des Brennstoffs durch die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 und die Zuführung des in Luft mitgeführten Brennstoffs durch die Zuführungseinspritzdüse 12. Jede der graphischen Darstellungen 61, 62 und 63 wird in Bezug auf die graphische Darstellung 64 gezeigt, die für einen einzelnen Zylinderzyklus typisch ist, wie er durch die Zeitdauer zwischen den zwei Maxima der graphischen Darstellung definiert ist, die für die Position des Kolbens 59 in dem Zylinder 60 zum Zeitpunkt der TDC (Top Dead Center – oberer Totpunkt) Zündung bezeichnend sind. Die Zeitsteuerungen sind, wie gezeigt, schematisch, für einen Motor mit Viertaktzyklus angegeben. Daher ist die Zeitdauer zwischen der Position des Zylinders 59 zum Zeitpunkt des TDC gleich mit einem Drehwinkel der Kurbelwelle von 720°. Nichtsdestoweniger wären proportional ähnliche Zeitsteuerungen und Dauern in Bezug auf einen Zweitaktmotor anwendbar, ob mit einem einzelnen oder vielfachen Zylindern.
Die in den graphischen Darstellungen 61, 62 und 63 gezeigten bestimmten Zeitsteuerungen von jedem Ereignis können von einer Anzahl von Faktoren abhängig sein, im Besonderen der Geschwindigkeit und der Last des Motors. In den Anmerkungen, die fol gen, sind die bezeichnenden Zeitsteuerungen, die nur auf dem Weg von Beispielen zur Verfügung gestellt werden, typisch für einen Motor mit Viertaktzyklus, der bei etwa 3200 U/min läuft. Solche Zeitsteuerungen (das heißt: von Beginn und Beendigung eines Ereignisses) können entweder im Bereich des Kurbelwellenwinkels oder im Zeitbereich oder einer Kombination von beiden festgelegt werden, wie entsprechend vorherigen bekannten Verfahren bekannt ist. Zum Beispiel ist eine solche Festlegung in der ebenfalls anstehenden europäischen Patentanmeldung Nr. 0852668 des Antragstellers beschrieben.
Wie aus der graphischen Darstellung 61 ersehen werden kann, wird die ganze dosierte Menge des Brennstoffs früh im Zylinderzyklus durch die Brennstoffdosierungseinspritzdüse 10 in die Kammer 51 zugeführt. Dieses Brennstoffdosierungsereignis kann typischerweise zeitlich gesteuert werden, um während des letzteren Teils des Auslasshubs oder während des frühen Teils des Zuführungshubs während des Zylinderzyklus zu beginnen. Nur auf dem Weg des Beispiels kann das Brennstoffzufuhrereignis zwischen 465° bis 335° BTDC (Zündung) im Zylinderzyklus auftreten.
Das erste Luftzuführungsereignis kann dann typischerweise eingestellt werden, um sofort nach der Beendigung des Brennstoffzufuhrereignisses stattzufinden und würde daher als das zweite Luftzuführungsereignis relativ früher im Zylinderzyklus stattfinden. Dieses erste Luftzuführungsereignis kann daher zeitlich gesteuert werden, um während des ersten Teils des Zuführungshubs zu beginnen, und würde typischerweise dazu dienen eine Mehrheit des in die Kammer 51 dosierten Brennstoffs direkt in den Brennraum 32 zuzuführen. Dies würde ausreichende Zeit zur Verfügung stellen, dass ein relativ mageres homogenes Gemisch vor dem zweiten Luftzuführungsereignis und dem an schließenden Zündungsereignis in den Brennraum 32 zugeführt wird. Nur auf dem Weg des Beispiels kann das erste Luftzufuhrereignis zwischen 330° und 270° BTDC (Zündung) im Zylinderzyklus auftreten.
Wie weiterhin in der graphischen Darstellung 62 gezeigt, wird das zweite Luftzuführungsereignis typischerweise zeitlich gesteuert, um viel später in dem Zylinderzyklus stattzufinden, und kann im Allgemeinen während des Kompressionshubs des Kolbens 59 stattfinden. Im Allgemeinen wäre das zweite Luftzuführungsereignis bedeutend kürzer in der Dauer als das erste Luftzuführungsereignis und würde ausgeführt, um den übrigen Teil der dosierten Menge des Brennstoffs in den Brennraum 32 zuzuführen. Das zweite Luftzuführungsereignis kann bewirkt werden, um jeglichen hängengebliebenen Brennstoff aus der Kammer 51 der Zuführungseinspritzdüse auszuspülen und wird bewirkt, um kurz vor Zündung eine fettere, entzündbarere Luft-/ Brennstoffmischung um die Zündkerze 24 herum zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend und nur auf dem Weg des Beispiels kann festgelegt werden, dass das zweite Luftzuführungsereignis zwischen 180° und 155° BTDC (Zündung) stattfindet. Die Zündung der Brennstoff-/Luftmischung innerhalb des Brennraums 32 würde dann, wie in der graphischen Darstellung 63 gezeigt, typischerweise gerade kurz vor TDC (Zündung) auftreten und kann, nur auf dem Weg des Beispiels, festgelegt werden, so dass sie bei etwa 30° BTDC (Zündung) auftritt.
Daher kann, von der Zeitsteuerung und der Dauer jedes Luftzuführungsereignisses im Motorbetriebszyklus abhängend, die Vielzahl von Luftzuführungsereignissen verwendet werden, um die dosierte Menge des Brennstoffs in vielfache diskrete Luftzuführungsereignisse zu unterteilen, wie in der graphischen Darstellung 62 gezeigt.
Die ECU 100 kann verwendet werden, um die Zeitsteuerung und andere Merkmale von jedem der Parameter der Brennstoffdosierung, Brennstoffeinspritzung und Zündungszeitsteuerung zu steuern, und dementsprechend kann durch geeignete Zeitsteuerung bei den Brennstoff- und Gasereignissen eine optimale Brennstoffverteilung in dem Brennraum 32 des Motors 20 bei der Zündung erreicht werden oder auf andere Weise, wie erwünscht, entweder in Bezug auf die Geschwindigkeit des Motors und/oder die Last, oder unabhängig von diesen Variablen.
Die Umsetzung dieser Strategie ermöglicht es, dass das Verbrennungssystem bei höheren Gas-/Brennstoffverhältnissen betrieben wird (umfassend eingefangene Reststoffe und Auspuffgaswiederverarbeitung oder „EGR" (Exhaust Gas Recirculation)) ohne Verbrennungsstabilität zu opfern, was dann ermöglicht, dass höhere Grade von EGR angewendet werden. Die Strategie ist besonders wirkungsvoll im Bereich von mittleren bis hohen Lasten, die in einigen direkt eingespritzten Viertaktmotoren typischerweise korrespondieren mit dem Bereich des Übergangs von magerer geschichteter Verbrennung zu magerem homogenen Betrieb. Weiterhin ist eine Verbesserung der Brennstoffwirtschaftlichkeit möglich, ohne Motoremissionen durch die Verwendung dieser Strategie zu bewirken, in erster Linie auf Grund der Möglichkeit magerer zu betreiben und mit gesteigerten Graden von EGR.
Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Strategie der zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff entsprechend der vorliegenden Erfindung auch verwendet werden, um andere erwünschte Steuerungsstrategien zu bewirken. Dies ist besonders der Fall für Umsetzungen der Strategie der zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff, in denen vielfache Luft versorgungs- oder Lufteinspritzungsereignisse verwendet werden.
Zum Beispiel und wie vorstehend erwähnt kann ein zweites Luftzuführungsereignis spät genug im Zylinderzyklus des Motorbetriebs stattfinden, so dass die Kammer 51 innerhalb der Zuführungseinspritzdüse 12 sich unter einem niedrigeren Druck befindet als der Druck im Zylinder 60, und es daher ermöglicht wird, dass Zylindergase in die Kammer 51 fließen. Dies kann als eine alternative Quelle des unter Druck stehenden Gases für die Zuführungseinspritzdüse 12 verwendet werden, analog zu dem Verfahren, das in der PCT Patentanmeldung Nr. PCT/AU97/00438 des Antragstellers beschrieben ist. Das heißt, nachdem auf dem Weg eines ersten Luftzuführungsereignisses ein Teil oder Alles einer dosierten Menge des Brennstoffs dem Motorzylinder 60 zugeführt wurde, wird das zweite Luftzuführungsereignis verwendet, um ein unter Druck setzen des Luftkanals 13 zur Verfügung zu stellen. Dieses zweite Luftzuführungsereignis kann einzig verwendet werden, um dieses erwünschte unter Druck setzen zu bewirken, oder kann auch verwendet werden, um einen weiteren Teil des Brennstoffs in den Zylinder 60 zuzuführen. In dieser letzteren Hinsicht würde der Betrieb der Zuführungseinspritzdüse 12 einfach zeitlich so gesteuert, dass im Anschluss an die Zuführung einer weiteren Menge an Brennstoff die Einspritzdüse 34 für eine vorgegebene Zeitdauer offen gehalten würde um zu ermöglichen, dass Gas unter hohem Druck durch die Einspritzöffnung 72 und in den Luftkanal 13 fließt.
Auf eine ähnliche Weise kann das zweite oder letztere Luftzuführungsereignis verwendet werden, um eine Reinigung der Zuführungseinspritzdüse 12 zu bewirken, wie vorstehend beschrieben. In dieser Hinsicht ist es zu verstehen, dass die Tempera tur der Zylindergase zu bestimmten Zeiten ausreichend sein kann, um das Verbrennen von Kohlenstoffablagerungen zu ermöglichen, die sich auf der Einspritzdüse 34 und dem Tellerventil 35 der Zuführungseinspritzdüse 12 ausgeformt haben können. Dies dient einem wertvollen Zweck bei der Reinigung der Einspritzdüse 34, um eine genaue und wiederholbare Zuführung des Brennstoffs zum Brennraum 32 sicher zu stellen. Dies ist analog zu dem in dem US Patent Nr. 5195482 des Antragstellers beschriebenen Verfahren. Solch ein „Säuberungsroutine" kann typischerweise erreicht werden, wobei das zweite Luftereignis zeitlich gesteuert wird, um spät im Zyklus des Motorbetriebs stattzufinden.
In dieser Hinsicht kann ein späteres Luftzuführungsereignis, sowohl wie auch dem Zylinder 60 einen Teil des Brennstoffs zuzuführen, zeitlich so gesteuert werden, dass das offen Halten der Einspritzöffnung 32, nachdem der Brennstoff zugeführt und entzündet worden ist, ermöglicht, dass Zylindergase hoher Temperatur über die Einspritzdüse 34 und das Tellerventil 35 der Zuführungseinspritzdüse 12 fließen und diese reinigen. Alternativ dazu kann das letztere Luftzuführungsereignis zeitlich gesteuert werden, um einzig zu ermöglichen, dass eine Säuberungsroutine bewirkt wird. In diesem Szenario wird die vorgegebene Brennstoffverteilung im Brennraum durch das erste Luftzuführungsereignis eingerichtet, wobei das zweite Luftzuführungsereignis einzig verwendet wird, um zu bewirken, dass eine Säuberungsroutine ermöglicht wird. Dementsprechend wird das zweite Luftzuführungsereignis so gesteuert, dass es zu einem Zeitpunkt im Zylinderzyklus stattfindet, in dem die Temperaturen und der Druck im Zylinder 60 jene innerhalb der Zuführungseinspritzdüse 12 übersteigen. Daher wird solch eine Säuberungsroutine, erreichte durch Durchführen des letzteren Luftzuführungsereignisses entsprechend der Strategie der zwei fachen Einspritzung gemäß der vorliegenden Erfindung, typischerweise während des ersten Luftzuführungsereignisses nach der Zündung des in den Zylinder 60 zugeführten Brennstoffs auftreten.
Noch weiter können Umsetzungen der Strategie der zweifachen Einspritzung von flüssigem Brennstoff entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um bei der raschen Erwärmung eines Auspuffgasemissionskatalysators zu unterstützen, der wirkend im Motorauspuffsystem 25 angeordnet sein kann. Solch eine Strategie teilt einige Ähnlichkeiten mit der in dem Patent Nr. 5655365 der Vereinigten Staaten des Antragstellers beschriebenen Steuerungsstrategie. Es ist aus diesem Patent bekannt, dass eine rasche Erwärmung eines Katalysators, um das „Anspringen" von diesem zu fördern, dadurch erreicht werden kann, dass dem Katalysator zusätzliche Energie, typischerweise während des Anlaufens des Motors, zur Verfügung gestellt wird. Diese zusätzliche Energie wird typischerweise in der Form von Brennstoff eingebracht, der bei oder flussaufwärts von dem Katalysator verbrennt, so dass ein größeres als das normales Maß an Wärmeenergie auf das Katalysatorsubstrat übertragen werden kann. Diese zusätzliche Wärmeenergie dient typischerweise dazu, die Betriebstemperatur des Katalysators über die Anspringtemperatur von diesem anzuheben, so dass eine zufrieden stellende Gasumwandlungseffizienz resultieren kann.
Dementsprechend kann dort, wo die Strategie der zweifachen Einspritzung die Verwendung eines zweiten oder letzteren Luftzuführungsereignisses umfasst, dieses Luftzuführungsereignis verwendet werden, um eine größere als die normale Menge an Brennstoff zum Motor zuzuführen. Zum Beispiel kann das zweite Luftzuführungsereignis im Anschluss an ein Zündungsereignis bewirkt werden und zu einem Zeitpunkt im Zylinderzyklus, in dem jeglicher Brennstoff, der in einem zweiten Luftzuführungsereignis zugeführt wurde, auf Grund des vorherigen Verbrennungsereignisses im Zylinder und/oder dem Auspuffsystem 25 verbrannt ist. Zum Beispiel kann das zweite Luftzuführungsereignis zu einem Zeitpunkt nach der Position im oberen Totpunkt (Top Dead Center – TDC) des Kolbens 59 während des Ausdehnungshubs oder des Auslasshubs bewirkt werden. Die Verwendung solch einer Steuerungsstrategie ist besonders auf den Motorbetrieb beim Start anwendbar, ist aber gleichermaßen auf jede Betriebsbedingung eines Motors anwendbar, in der der Katalysator unterhalb seiner Anspringtemperatur fallen kann, und zusätzliche Wärmeenergie erforderlich ist, um die Betriebstemperatur des Katalysators rasch zu steigern.
Alternativ dazu kann der zusätzliche Brennstoff, der in einem zweiten oder letzteren Gaseinspeisungsereignis in den Brennraum 32 zugeführt wird, von einem zugehörigen zweiten verzögerten Zündungsereignis im Zylinder 60 und/oder dem Auspuffsystem verbrannt werden. Während weiterhin der zusätzliche Brennstoff, um das Anspringen des Katalysators zu fördern, durch ein zweites Brennstoffzuführungsereignis in die Zuführungseinspritzdüse 12 zugeführt werden kann, kann es manchmal vorteilhaft sein, Brennstoff, der erforderlich ist, um das Anspringen des Katalysators zu fördern, als Teil eines einzelnen großen Brennstoffzuführungsereignisses zuzuführen. Diese Menge würde dann dem Motor 20 über zwei Luftzuführungsereignisse zugeführt, wobei das zweite Luftzuführungsereignis so gesteuert wird, dass dem Motor die notwendige Menge des Brennstoffs zugeführt wird, um das Anspringen des Katalysators zu fördern.
Während die Beschreibung des Verfahrens der zweifachen Einspritzung mit Bezug auf Zeichnungen ausgeführt worden ist, die einen Viertaktmotor 20 darstellen, kann das Verfahren auf gleiche Weise in direkt eingespritzten Zweitaktmotoren durchgeführt werden. Es ist tatsächlich möglich, das Verfahren durch Nachrüsten geeigneter Brennstoffdosierungs- und Einspritzeinheiten und Steuereinheiten in Viertakt- oder Zweitaktmotoren von sonst konventioneller Ausführungsform durchzuführen. Solch eine Nachrüstung kann durch Verwendung von Unteranordnungen der Art ausgeführt werden, wie sie zum Beispiel in der vorläufigen australischen Patentanmeldung Nr. PP3239 des Antragstellers offenbart werden.

Claims

Verfahren zur Brennstoffbefüllung eines Verbrennungsmotors (20) durch Einspritzung einer Brennstoff-Gas-Mischung in einen Brennraum (20) des Motors (20), umfassend die Zuführung einer dosierten Menge an Brennstoff von einem Brennstoffdosierungsmittel (10) zu einer Zuführungseinspritzdüse (12), die sowohl in Kommunikation mit dem Brennraum (32) als auch einer Einspeisung von unter Druck stehendem Gas (13, 120) steht, um dem Brennraum (32) die dosierte Menge des Brennstoffs zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff von der Einspritzdüse (12) direkt in eine Brennraumaussparung zugeführt wird, die von einem Kolben (59) des Motors und einer dem Kolben gegenüber liegenden Oberfläche des Zylinderkopfs begrenzt wird, die Steuerung der Zuführungseinspritzdüse, um vielfache Brennstoffzuführungsereignisse über den Zyklus von mindestens einem Zylinder (60) des Motors (20) zur Verfügung zu stellen, und das Erzielen einer vorgegebenen Brennstoffverteilung im Brennraum von mindestens einem Zylinder (60) des Motors (20) bei der Zündung.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Brennstoffdosierungsmittel (10) gesteuert wird, um ein einzelnes Brennstoffdosierungsereignis von kontrollierter Dauer zu bewirken, um der Zuführungseinspritzdüse (12) eine dosierte Menge des Brennstoffs zur Verfügung stellen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Brennstoffdosierungsmittel (10) gesteuert wird, um eine Vielzahl von Brennstoffdosierungsereignissen kontrollierter Dauer zu bewirken, um der Zuführungseinspritzdüse (12) eine dosierte Menge des Brennstoffs zur Verfügung stellen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Zuführungseinspritzdüse (12) gesteuert wird, um eine Vielzahl von Gaseinspeisungsereignissen zu bewirken, um dem Brennraum (32) des Motors (20) die dosierte Menge des Brennstoffs zuzuführen.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zeitsteuerung von jedem Brennstoffdosierungsereignis und Brennstoffzuführungsereignis steuerbar relativ zum Zündzeitpunkt zeitlich festgelegt wird.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zeitsteuerungen der Brennstoffdosierungs- und Brennstoffzuführungsereignisse steuerbar relativ zu einander zeitlich festgelegt werden.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Brennstoffdosierungs- und Brennstoffzuführungsereignisse überlappen sind.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei dem Brennraum (32) des Motors (20) in einem ersten Gaseinspeisungsereignis ein größerer Anteil der dosierten Menge des Brennstoffs zugeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei dem Brennraum (32) des Motors (20) in einem anschließenden Gaseinspeisungsereignis der übrige Teil der dosierten Menge des Brennstoffs zugeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei ein anschließendes Gaseinspeisungsereignis die Zuführungseinspritzdüse von Brennstoffblockierung reinigt.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein im Allgemeinen homogenes Gemisch relativ früh im Motorzylinderzyklus im Zylinder (60) ausgeformt wird.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein fettes entzündbares Gemisch relativ spät im Motorzylinderzyklus am Zündungsmittel (24) ausgeformt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das fette entzündbare Gemisch im Allgemeinen nahe zum Zündzeitpunkt ausgeformt wird.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 13, wobei vor der Zündung ein zweites Brennstoffzuführungsereignis ausreichenden Brennstoff zuführt, um an einem Zündungsmittel ein erwünschtes entzündbares Luft-/Brennstoffverhältnis zu erzielen.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zuführungseinspritzdüse (12) geöffnet ist oder offen gehalten wird, wenn der Zylinderdruck den Druck innerhalb der Zuführungseinspritzdüse (12) übersteigt, um Zylindergase als eine Quelle für unter Druck stehendes Gas zu erfassen für die Zuführung von Brennstoff in anschließenden Brennstoffzuführungsereignissen.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Zuführungseinspritzdüse in einem zweiten Gaseinspeisungsereignis geöffnet wird, um Zylindergase als eine Quelle für unter Druck stehendes Gase zu erfassen.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zuführungseinspritzdüse (12) geöffnet wird oder offen gehalten wird um zu ermöglichen, dass Zylindergase die Zuführungseinspritzdüse (12) reinigen.
Verfahren gemäß jedem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zuführungseinspritzdüse (12) geöffnet wird, um dem Motor (20) zusätzlichen Brennstoff zur Unterstützung des Katalysators zuzuführen.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wenn entweder direkt oder indirekt abhängig von Anspruch 4, wobei die Zuführung des zusätzlichen Brennstoffs von einem zweiten oder anschließenden Gaseinspeisungsereignis bewirkt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei die Zuführungseinspritzdüse (12) während eines Ausdehnungs- oder Auslasshubs nach einem Zündungsereignis geöffnet wird.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 12 bis 21, wobei in einem ersten Brennstoffzuführungsereignis zugeführter Brennstoff relativ früh im Motorzylinderzyklus ein im Allgemeinen homogenes Gemisch im Zylinder (60) aufbaut.
Motorsteuereinheit zur Steuerung der Brennstoffbefüllung eines Verbrennungsmotors (20) entsprechend dem Verfahren jedes der vorangegangenen Ansprüche.