WO2011082918A1 - Method for switching between an hcci combustion and an si combustion in a reactor of an internal combustion engine - Google Patents

Method for switching between an hcci combustion and an si combustion in a reactor of an internal combustion engine Download PDF

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WO2011082918A1
WO2011082918A1 PCT/EP2010/069029 EP2010069029W WO2011082918A1 WO 2011082918 A1 WO2011082918 A1 WO 2011082918A1 EP 2010069029 W EP2010069029 W EP 2010069029W WO 2011082918 A1 WO2011082918 A1 WO 2011082918A1
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combustion
hcci
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intermediate state
switching
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Axel Loeffler
Wolfgang Fischer
Roland Karrelmeyer
Gerald Graf
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for switching between HCCI combustion and SI combustion in a reactor of an internal combustion engine.
  • HCCI Charge Compression Ignition: homogeneous autoignition process, also called gasoline HCCI or Controlled Auto Ignition - CAI.
  • HCCI refers to a lean burn process which aims to provide a significant 10-15% fuel economy reduction in the vehicle (by throttling engine operation and thermodynamically favorable combustion) without significant raw nitrogen oxide emissions (the 3-way catalyst operates in lean operation not nitrogen-reducing) and therefore no additional costs for exhaust aftertreatment in purchasing.
  • the thermal energy required for the HCCI process must be provided elsewhere. This can be done in various ways, such as retaining or sucking back the hot internal residual gas or heating the fresh air. In the present case, a method with exhaust gas retention or recirculation is used.
  • the invention makes it possible to enable a transition from HCCI to SI operation and vice versa without knocking or intermittent combustion.
  • the invention is based on the finding that although HCCI combustion also functions in throttled operation and at a stoichiometric air / fuel ratio, the SI combustion reacts very sensitively to high residual gas rates and heavy leaning (for example with misfires).
  • the operating mode changeover according to the invention is therefore based on an intermediate step.
  • a transition to a throttled HCCI mode is made before the actual switch to SL mode is performed. Switching from Sl to HCCI is analogue.
  • a significant advantage of the method is that no additional hardware variability, such as the ability of stratified combustion as an alternative to throttled HCCI operation or additional valve variability such as a continuously variable lift is needed.
  • the intermediate state may be described by certain parameters and is suitably taken over a period of at least two combustion cycles. To achieve a preferred intermediate state, predetermined parameters of the internal combustion engine are controlled accordingly.
  • the second value expediently denotes a closing angle which is later than the first closing angle, for example between -50 ° and 0 ° crankshaft angle.
  • Exhaust valve and then, preferably delayed by up to five combustion cycles, the intake valve are changed over.
  • the intermediate state can be described as a throttled HCCI combustion process, so that expediently exhaust gas is also retained in the reactor or recycled to the reactor.
  • An arithmetic unit according to the invention e.g. a control unit of a motor vehicle, is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
  • Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.). Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with a control unit.
  • FIG. 2 shows the profile of an intake manifold pressure, a throttle position, an outlet closing angle and valve strokes when switching from HCCI to SI operation according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 is shown, in which a piston 2 in a cylinder 3 is movable up and down.
  • the cylinder 3 is provided with a reactor or combustion chamber 4, to which an intake pipe 6 and an exhaust pipe 7 are connected via valves 5a and 5b.
  • the valves 5a, 5b are equipped with an adjustable valve drive, wherein here the inlet valve 5a with a signal Za and the outlet valve 5b with signals Zb and EVC can be controlled.
  • the intake pipe 6 is provided with an air mass sensor 10 and the exhaust pipe 7 with a lambda sensor 1 1.
  • a per se known exhaust gas recirculation valve 13 is provided for external exhaust gas recirculation.
  • the activation of the intake valve 5 a can take place such that a part of the exhaust gas flows back into the intake pipe 6 by early opening of the intake valve 5 a.
  • the activation of the exhaust valve 5b can take place such that a part of the exhaust gas is retained by early closing of the exhaust valve 5b. there the intake valve 5a is opened late to prevent leakage of the retained exhaust gas into the intake manifold 6.
  • an injector 8 which can be activated with signals q (fuel mass) and SOI (ignition angle) and which can be controlled
  • Spark plug 9 connected. In the HCCI process, the spark plug is not used to ignite the fuel / air mixture in the combustion chamber. Instead, a self-ignition takes place. The spark plug is intended for the other operating modes (Sl method).
  • the combustion chamber also has a combustion chamber pressure sensor 15 for measuring the combustion chamber pressure.
  • the air mass sensor 10 measures the air mass of the fresh air supplied to the intake pipe 6 and generates a signal LM in response thereto.
  • the lambda sensor 1 1 measures the oxygen content of the exhaust gas in the exhaust pipe 7 and generates a signal lambda ⁇ in dependence thereon.
  • a throttle valve 12 In the intake manifold 6, a throttle valve 12 is housed, the rotational position is adjustable by means of a signal DK.
  • the lambda probe 1 1 is an exhaust system (not shown) including a catalyst, eg. 3-way catalyst, followed by
  • the throttle 12 is opened in response to the desired supplied air mass to produce a lean mixture.
  • the fuel is released from the injector 8 during early closing and late opening of the injector
  • Outlet and inlet valve caused intermediate compression near the charge cycle OT (top dead center) injected into the combustion chamber 4. Due to the high temperatures prevailing in the combustion chamber there is a rapid evaporation of the fuel and thus a very good mixture formation in the combustion chamber 4. In the subsequent intake fresh air is in the
  • Combustion chamber 4 sucked. Thereafter, the fuel / air mixture is compressed during the compression phase until it ignites itself by the rising temperature. Due to the expansion of the ignited fuel, the piston 2 is driven. By the driven piston, a crankshaft 14 in offset a rotational movement over which ultimately the wheels of the motor vehicle are driven.
  • an internal combustion engine can have more than one cylinder, which are assigned to the same crankshaft and the same exhaust pipe and form an exhaust gas bank.
  • control unit 16 For regulation u.a. of the HCCI method, a control unit 16 is provided.
  • the control unit 16 is provided with a microprocessor, wherein in a storage medium, in particular in a read only memory (ROM) a
  • the control unit (ECU) 16 is set up to carry out a method according to the invention.
  • the control unit 16 is acted upon by input signals representing operating variables of the internal combustion engine measured by means of sensors.
  • the control unit 16 with the air mass sensor 10, the lambda sensor 1 1, etc. connected.
  • the control unit 16 is u.a. connected to an accelerator pedal sensor (not shown).
  • the control unit 16 generates output signals with which the behavior of the internal combustion engine 1 can be influenced by actuators in accordance with the desired control and / or regulation.
  • the control unit 16 is connected to the injection valve 8, the valves 5a, 5b, the spark plug 9 and the throttle valve 12 and generates the signals required for their control.
  • a preferred embodiment of the invention is described below o.E. exemplified by the switching from the HCCI to the SI mode.
  • the reverse case can be implemented analogously in the embodiment of the invention (Sl -> intermediate state (throttled HCCI) -> HCCI), but has proven to be less critical in practice.
  • FIG. 2 shows in a diagram 200 an intake manifold pressure p22 in bar on a a ordinate 201, in a diagram 300 a throttle position DK from 0 (closed) to 1 (fully open) on an ordinate 301, in a diagram 400 an exhaust camshaft position EVC in ° CA (crank angle) on an ordinate 401, in one Diagram 500 plots a valve lift Z in mm on an ordinate 501 and in a diagram 600 the state of the changeover on an ordinate 601 in each case against the time t in seconds on an abscissa 602.
  • a desired Saurohrbuchverlauf is designated 210.
  • a real resulting intake manifold pressure curve is designated 21 1.
  • a throttle position history is designated 310.
  • a desired exhaust camshaft angle curve is labeled 410.
  • a real resulting cam cam angle curve is designated 41 1.
  • An exhaust valve lift curve is denoted by 510, an intake valve lift curve by 51 1.
  • the combustion state progression is denoted by 610, wherein it is clear that a HCCI state is switched to an SI state via an intermediate state.
  • the exhaust valve is adjusted.
  • HCCI operation preferably a negative valve overlap and a Nock driven with a small hub.
  • the internal residual gas quantity is controlled by phase shifting via the EVC (Exhaust Valve Closing, ie closing angle).
  • EVC Exhaust Valve Closing, ie closing angle
  • a later closing angle leads to a smaller amount of residual gas.
  • EVC is in configuration at the time t- ⁇ adjusted to "late". This is due to the switching from the small to the large cam and not the expression of a further retardation of the small cam beyond the maximum allowed.
  • a deviation of the command commanded 410 from the actual resulting curve 41 1 is caused by an internal dynamics of the camphaser and a rate limit.
  • the switchover to the large intake cam can optionally be delayed by further cycles, as shown in diagram 500 delayed by three cycles.

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for switching (600) between an HCCI combustion and an SI combustion in a reactor of an internal combustion engine, said switching being carried out via an intermediate state in which a stoichiometric air/fuel mixture is combusted during a throttled operation.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zum Umschalten zwischen einer HCCI-Verbrennung und einer Sl- Verbrennung in einem Reaktor einer Brennkraftmaschine  A method of switching between HCCI combustion and SI combustion in a reactor of an internal combustion engine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umschalten zwischen einer HCCI-Verbrennung und einer Sl-Verbrennung in einem Reaktor einer Brennkraftmaschine. The present invention relates to a method for switching between HCCI combustion and SI combustion in a reactor of an internal combustion engine.
Stand der Technik State of the art
Bei Brennkraftmaschinen sind unterschiedliche Verbrennungsverfahren bekannt. Die hier vorgestellte Erfindung befasst sich im Wesentlichen mit der Steuerung und Regelung des sogenannten HCCI-Brennverfahrens für Ottomotoren (Homo- geneous Charge Compression Ignition: homogenes Selbstzündungsverfahren, auch gasoline HCCI oder Controlled Auto Ignition - CAI genannt). Mit HCCI wird ein Magerbrennverfahren bezeichnet, welches zum Ziel hat, eine signifikante Verbrauchsreduktion von 10-15% Kraftstoff im Kfz (durch Entdrosseln des Motorbetriebs und eine thermodynamisch günstige Verbrennung) ohne signifikante Stickoxid-Rohemissionen, darzustellen (der 3-Wege Katalysator wirkt im Magerbetrieb nicht stickstoffreduzierend) und somit auch keine zusätzlichen Kosten für Abgasnachbehandlung in Kauf nehmen zu müssen. In internal combustion engines, different combustion methods are known. The invention presented here essentially deals with the control and regulation of the so-called HCCI combustion process for gasoline engines (Homogeneous Charge Compression Ignition: homogeneous autoignition process, also called gasoline HCCI or Controlled Auto Ignition - CAI). HCCI refers to a lean burn process which aims to provide a significant 10-15% fuel economy reduction in the vehicle (by throttling engine operation and thermodynamically favorable combustion) without significant raw nitrogen oxide emissions (the 3-way catalyst operates in lean operation not nitrogen-reducing) and therefore no additional costs for exhaust aftertreatment in purchasing.
Da der Ottokraftstoff und das Verdichtungsverhältnis eines Ottomotors so ausgelegt sind, dass Selbstzündungen (Klopfen) möglichst vermieden werden, muss die für das HCCI Verfahren nötige thermische Energie anderweitig bereitgestellt werden. Dies kann auf verschiedene Weisen, wie z.B. Rückhalten oder Rücksaugen des heißen internen Restgases oder Heizen der Frischluft, geschehen. Vorliegend wird ein Verfahren mit Abgasrückhaltung bzw. -rückführung zugrunde gelegt. Since the gasoline and the compression ratio of a gasoline engine are designed so that auto-ignition (knocking) are avoided as possible, the thermal energy required for the HCCI process must be provided elsewhere. This can be done in various ways, such as retaining or sucking back the hot internal residual gas or heating the fresh air. In the present case, a method with exhaust gas retention or recirculation is used.
Im Stand der Technik ist das HCCI-Verfahren nur bei geringen Lastzuständen durchführbar. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, eine Umschaltung zwischen einem HCCI-Verfahren und einem Sl-Verfahren (spark ignition: Fremdzündung) ohne Klopfen oder Zündaussetzung durchführen zu können. Besonders kritisch erscheint dabei der Übergang von HCCI nach Sl. Dies liegt daran, dass das Sl Brennverfahren nur eine geringe Restgasverträglichkeit (insbeson- dere gegenüber heißem internen Restgas) und auch nur eine geringe Abmagerungsfähigkeit (die Zündgrenze für Ottokraftstoff unter Normalbedingungen liegt bei ungefähr λ = 1 ,4) aufweist. In the prior art, the HCCI method is feasible only at low load conditions. For this reason, it is desirable to be able to switch between an HCCI method and a SI (Spark Ignition) method without knocking or misfiring. Especially critical is the transition from HCCI to Sl. This is due to the fact that the SI firing process has only a low residual gas compatibility (especially with respect to hot internal residual gas) and also only a slight lean-burn ability (the ignition limit for gasoline under normal conditions is approximately λ = 1.4).
Es ist also beim HCCI-zu-SI-Übergang einerseits notwendig, das interne Restgas möglichst schnell auszustoßen, idealerweise binnen eines Ausstoßvorgangs, andererseits aber zu verhindern, dass das Luft-Kraftstoffgemisch massiv abmagert, wenn das durch den Restgasausstoß freiwerdende Brennraumvolumen mit Frischluft gefüllt wird. Erschwert wird dies durch die Tatsache, dass das HCCI- Verfahren entdrosselt läuft und das Androsseln des Saugrohrdrucks einerseits einen relativ langsamen Prozess darstellt (insbesondere bei einem großen Saugrohrvolumen) und andererseits die überschüssige Luft aus dem Saugrohr nur über den Brennraum abgeleitet werden kann, wo sie zu einer unerwünschten Abmagerung führt. Auch ein Hochfahren des externen Restgasanteils im Saugrohr ist nicht zielführend, da man auch dieses nur über den Brennraum wieder ableiten kann und der SI Betrieb nur eine geringe Restgasverträglichkeit aufweist. Thus, in the HCCI-to-SI transition on the one hand, it is necessary to expel the internal residual gas as quickly as possible, ideally during an ejection process, but on the other hand to prevent the air-fuel mixture from massively degrading when the combustion chamber volume released by the residual gas emission is filled with fresh air , This is aggravated by the fact that the HCCI process is throttled and throttling the intake manifold pressure on the one hand represents a relatively slow process (especially with a large intake manifold) and on the other hand, the excess air can be derived from the intake manifold only via the combustion chamber, where leads to unwanted emaciation. Also, a start-up of the external residual gas content in the intake manifold is not effective, as you can derive this only on the combustion chamber again and the SI operation has only a low residual gas compatibility.
Es ist wünschenswert, diesen Problematiken zu begegnen. Offenbarung der Erfindung It is desirable to address these issues. Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Vorteile der Erfindung According to the invention, a method with the features of claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description. Advantages of the invention
Die Erfindung schafft die Möglichkeit, einen Übergang von einem HCCI- zu ei- nem Sl-Betrieb und umgekehrt ohne klopfende oder aussetzende Verbrennung zu ermöglichen. Die Erfindung fußt dabei auf der Erkenntnis, dass zwar die HCCI-Verbrennung auch im gedrosselten Betrieb und bei stöchiometrischem Luft-/Kraftstoffverhältnis funktioniert, die Sl-Verbrennung aber sehr sensitiv auf hohe Restgasraten und starke Abmagerung reagiert (z.B. mit Zündaussetzern). Die erfindungsgemäße Betriebsartenumschaltung basiert daher auf einem Zwischenschritt. So erfolgt z.B. beim Umschalten vom HCCI- in den Sl-Betrieb zunächst ein Übergang in einen gedrosselten HCCI-Betrieb, bevor die eigentliche Umschaltung in den Sl Betrieb vorgenommen wird. Die Umschaltung von Sl zu HCCI erfolgt analog. The invention makes it possible to enable a transition from HCCI to SI operation and vice versa without knocking or intermittent combustion. The invention is based on the finding that although HCCI combustion also functions in throttled operation and at a stoichiometric air / fuel ratio, the SI combustion reacts very sensitively to high residual gas rates and heavy leaning (for example with misfires). The operating mode changeover according to the invention is therefore based on an intermediate step. Thus, e.g. when switching from HCCI to SI mode, a transition to a throttled HCCI mode is made before the actual switch to SL mode is performed. Switching from Sl to HCCI is analogue.
Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass keine zusätzliche Hardwarevariabilität, wie z.B. die Fähigkeit einer Schichtverbrennung alternativ zum gedrosselten HCCI Betrieb oder zusätzliche Ventilvariabilitäten wie ein kontinuierlich verstellbarer Hub, benötigt wird. A significant advantage of the method is that no additional hardware variability, such as the ability of stratified combustion as an alternative to throttled HCCI operation or additional valve variability such as a continuously variable lift is needed.
Der Zwischenzustand kann durch gewisse Parameter beschrieben werden und wird zweckmäßigerweise über einen Zeitraum von wenigstens zwei Verbrennungszyklen eingenommen. Zum Erreichen eines bevorzugten Zwischenzustands werden vorbestimmte Parameter der Brennkraftmaschine entsprechend angesteuert. Bei der Umschaltung wird vorzugsweise eine Auslassnockenwellenstellung von einem ersten Wert für die HCCI-Verbrennung über einen zweiten Wert für den Zwischenzustand zu einem dritten Wert für die Sl-Verbrennung umgestellt. Dabei kennzeich- net der der zweite Wert zweckmäßigerweise einen Schließwinkel, der später als der erste Schließwinkel liegt, bspw. zwischen -50° und 0° Kurbelwellenwinkel. Die Drosselklappe wird soweit geschlossen, dass sich zusammen mit dem zweiten Wert des Schließwinkels des Auslassventils vorzugsweise ein stöchiometri- sches Gemisch (λ=1 ) bildet. Das führt dazu, dass der Saugrohrdruck schrittweise von einem ersten Wert für die HCCI- Verbrennung über einen zweiten Wert für den Zwischenzustand (HCCI mit λ=1 ) zu einem dritten Wert für die Sl- Verbrennung (ebenfalls mit λ=1 ) reduziert wird. Die Ventilhübe von Auslass- und Einlassventilhub sind im HCCI-Betrieb sowie im Zwischenzustand im Wesentli- chen gleich und sind im Sl-Zustand vergrößert. Im Sl-Betrieb kann zunächst derThe intermediate state may be described by certain parameters and is suitably taken over a period of at least two combustion cycles. To achieve a preferred intermediate state, predetermined parameters of the internal combustion engine are controlled accordingly. In the switchover, it is preferable to switch an exhaust camshaft position from a first value for the HCCI combustion via a second value for the intermediate state to a third value for the SI combustion. In this case, the second value expediently denotes a closing angle which is later than the first closing angle, for example between -50 ° and 0 ° crankshaft angle. The throttle flap is closed so far that, preferably, a stoichiometric mixture (λ = 1) forms together with the second value of the closing angle of the outlet valve. This causes the intake manifold pressure to gradually increase is reduced from a first value for HCCI combustion via a second value for the intermediate state (HCCI with λ = 1) to a third value for the SI combustion (also with λ = 1). The valve strokes of the exhaust and intake valve strokes are essentially the same in HCCI operation and in the intermediate state and are increased in the SL state. In Sl mode, the first
Auslassventilhub und anschließend, vorzugsweise um bis zu fünf Verbrennungszyklen verzögert, der Einlassventilhub umgestellt werden. Exhaust valve and then, preferably delayed by up to five combustion cycles, the intake valve are changed over.
Der Zwischenzustand kann als gedrosseltes HCCI-Brennverfahren beschrieben werden, so dass auch hier zweckmäßigerweise Abgas in dem Reaktor zurückgehalten oder in den Reaktor rückgeführt wird. The intermediate state can be described as a throttled HCCI combustion process, so that expediently exhaust gas is also retained in the reactor or recycled to the reactor.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungs- gemäßes Verfahren durchzuführen. An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control unit of a motor vehicle, is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhan- den ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.). Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Steuergerät. FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with a control unit.
Figur 2 zeigt den Verlauf eines Saugrohrdrucks, einer Drosselklappenstellung, eines Auslassschließwinkels und von Ventilhüben bei einer Umschaltung von einem HCCI- zu einem Sl-Betrieb gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung. FIG. 2 shows the profile of an intake manifold pressure, a throttle position, an outlet closing angle and valve strokes when switching from HCCI to SI operation according to a preferred embodiment of the invention.
Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment (s) of the invention
In Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 auf und ab bewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Reaktor bzw. Brennraum 4 versehen, an den über Ventile 5a und 5b ein Ansaugrohr 6 bzw. ein Abgasrohr 7 angeschlossen sind. Die Ventile 5a, 5b sind mit einem einstellbaren Ventiltrieb ausgerüstet, wobei hier das Einlassventil 5a mit einem Signal Za und das Auslassventil 5b mit Signalen Zb und EVC ansteuerbar ist. Das Ansaugrohr 6 ist mit einem Luftmassensensor 10 und das Abgasrohr 7 mit einem Lambda-Sensor 1 1 versehen. Zur äußeren Abgasrückführung ist ein an sich bekanntes Abgasrückführventil 13 vorgesehen. 1 shows an internal combustion engine 1 is shown, in which a piston 2 in a cylinder 3 is movable up and down. The cylinder 3 is provided with a reactor or combustion chamber 4, to which an intake pipe 6 and an exhaust pipe 7 are connected via valves 5a and 5b. The valves 5a, 5b are equipped with an adjustable valve drive, wherein here the inlet valve 5a with a signal Za and the outlet valve 5b with signals Zb and EVC can be controlled. The intake pipe 6 is provided with an air mass sensor 10 and the exhaust pipe 7 with a lambda sensor 1 1. For external exhaust gas recirculation a per se known exhaust gas recirculation valve 13 is provided.
Zum Abgasrücksaugen kann die Ansteuerung des Einlassventils 5a derart erfolgen, dass ein Teil des Abgases durch frühes Öffnen des Einlassventils 5a zurück in das Saugrohr 6 strömt. For the exhaust gas back suction, the activation of the intake valve 5 a can take place such that a part of the exhaust gas flows back into the intake pipe 6 by early opening of the intake valve 5 a.
Zur Abgasrückhaltung, welche eine besonders bevorzugte Lösung darstellt, kann die Ansteuerung des Auslassventils 5b derart erfolgen, dass ein Teil des Abgases durch frühes Schließen des Auslassventils 5b zurückgehalten wird. Dabei wird das Einlassventil 5a spät geöffnet, um ein Ausströmen des zurückgehaltenen Abgases in das Saugrohr 6 zu verhindern. For the exhaust gas retention, which represents a particularly preferred solution, the activation of the exhaust valve 5b can take place such that a part of the exhaust gas is retained by early closing of the exhaust valve 5b. there the intake valve 5a is opened late to prevent leakage of the retained exhaust gas into the intake manifold 6.
Des Weiteren sind mit dem Brennraum 4 ein mit Signalen q (Kraftstoffmasse) und SOI (Zündwinkel) ansteuerbares Einspritzventil 8 und eine ansteuerbareFurthermore, with the combustion chamber 4, an injector 8 which can be activated with signals q (fuel mass) and SOI (ignition angle) and which can be controlled
Zündkerze 9 verbunden. Bei dem HCCI-Verfahren wird die Zündkerze nicht zur Zündung des Kraftstoff/Luftgemisches im Brennraum verwendet. Stattdessen findet eine Selbstzündung statt. Die Zündkerze ist für die übrigen Betriebsarten (Sl- Verfahren) vorgesehen. Der Brennraum weist weiterhin einen Brennraumdruck- sensor 15 zum Messen des Brennraumdrucks auf. Spark plug 9 connected. In the HCCI process, the spark plug is not used to ignite the fuel / air mixture in the combustion chamber. Instead, a self-ignition takes place. The spark plug is intended for the other operating modes (Sl method). The combustion chamber also has a combustion chamber pressure sensor 15 for measuring the combustion chamber pressure.
Der Luftmassensensor 10 misst die Luftmasse der dem Ansaugrohr 6 zugeführten Frischluft und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Signal LM. Der Lambda- Sensor 1 1 misst den Sauerstoffgehalt des Abgases in dem Abgasrohr 7 und er- zeugt in Abhängigkeit davon ein Signal Lambda λ. The air mass sensor 10 measures the air mass of the fresh air supplied to the intake pipe 6 and generates a signal LM in response thereto. The lambda sensor 1 1 measures the oxygen content of the exhaust gas in the exhaust pipe 7 and generates a signal lambda λ in dependence thereon.
In dem Ansaugrohr 6 ist eine Drosselklappe 12 untergebracht, deren Drehstellung mittels eines Signals DK einstellbar ist. Der Lambda-Sonde 1 1 ist eine Auspuffanlage (nicht gezeigt) einschließlich eines Katalysators, bspw. 3-Wege- Katalysators, nachgeschlossen In the intake manifold 6, a throttle valve 12 is housed, the rotational position is adjustable by means of a signal DK. The lambda probe 1 1 is an exhaust system (not shown) including a catalyst, eg. 3-way catalyst, followed by
In einer HCCI-Betriebsart mit Abgasrückhalten der Brennkraftmaschine 1 wird die Drosselklappe 12 in Abhängigkeit von der erwünschten, zugeführten Luftmasse geöffnet, um ein mageres Gemisch zu erzeugen. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 8 während der durch das frühe Schließen und späte Öffnen desIn an HCCI mode with exhaust gas retention of the internal combustion engine 1, the throttle 12 is opened in response to the desired supplied air mass to produce a lean mixture. The fuel is released from the injector 8 during early closing and late opening of the injector
Aus- und Einlassventils hervorgerufenen Zwischenverdichtung nahe dem Ladungswechsel OT (oberer Totpunkt) in den Brennraum 4 eingespritzt. Durch die im Brennraum herrschenden hohen Temperaturen kommt es zu einer schnellen Verdampfung des Kraftstoffs und dadurch zu einer sehr guten Gemischbildung im Brennraum 4. In der nachfolgenden Ansaugphase wird frische Luft in denOutlet and inlet valve caused intermediate compression near the charge cycle OT (top dead center) injected into the combustion chamber 4. Due to the high temperatures prevailing in the combustion chamber there is a rapid evaporation of the fuel and thus a very good mixture formation in the combustion chamber 4. In the subsequent intake fresh air is in the
Brennraum 4 gesaugt. Danach wird das Kraftstoff-/Luft-Gemisch während der Verdichtungsphase verdichtet, bis es durch die dabei ansteigende Temperatur selbst zündet. Durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs wird der Kolben 2 angetrieben. Durch den angetriebenen Kolben wird eine Kurbelwelle 14 in eine Drehbewegung versetzt, über die letztendlich die Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Combustion chamber 4 sucked. Thereafter, the fuel / air mixture is compressed during the compression phase until it ignites itself by the rising temperature. Due to the expansion of the ignited fuel, the piston 2 is driven. By the driven piston, a crankshaft 14 in offset a rotational movement over which ultimately the wheels of the motor vehicle are driven.
Es versteht sich, dass eine Brennkraftmaschine mehr als einen Zylinder aufwei- sen kann, die derselben Kurbelwelle sowie demselben Abgasrohr zugeordnet sind und eine Abgasbank bilden. It is understood that an internal combustion engine can have more than one cylinder, which are assigned to the same crankshaft and the same exhaust pipe and form an exhaust gas bank.
Zur Regelung u.a. des HCCI-Verfahrens ist ein Steuergerät 16 vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 16 mit einem Mikroprozessor versehen, wobei in einem Speichermedium, insbesondere in einem Read Only Memory (ROM) einFor regulation u.a. of the HCCI method, a control unit 16 is provided. For this purpose, the control unit 16 is provided with a microprocessor, wherein in a storage medium, in particular in a read only memory (ROM) a
Programm abgespeichert ist, das dazu geeignet ist, die gesamte Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 1 durchzuführen. Das Steuergerät (ECU) 16 ist zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Program is stored, which is adapted to perform the entire control and / or regulation of the internal combustion engine 1. The control unit (ECU) 16 is set up to carry out a method according to the invention.
Das Steuergerät 16 ist von Eingangssignalen beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem Luftmassensensor 10, dem Lambda-Sensor 1 1 usw. verbunden. Des Weiteren ist das Steuergerät 16 u.a. mit einem Fahrpedal- sensor (nicht gezeigt) verbunden. Das Steuergerät 16 erzeugt Ausgangssignale, mit denen über Aktoren das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 entsprechend der erwünschten Steuerung und/oder Regelung beeinflusst werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem Einspritzventil 8, den Ventilen 5a, 5b, der Zündkerze 9 und der Drosselklappe 12 verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale. The control unit 16 is acted upon by input signals representing operating variables of the internal combustion engine measured by means of sensors. For example, the control unit 16 with the air mass sensor 10, the lambda sensor 1 1, etc. connected. Furthermore, the control unit 16 is u.a. connected to an accelerator pedal sensor (not shown). The control unit 16 generates output signals with which the behavior of the internal combustion engine 1 can be influenced by actuators in accordance with the desired control and / or regulation. For example, the control unit 16 is connected to the injection valve 8, the valves 5a, 5b, the spark plug 9 and the throttle valve 12 and generates the signals required for their control.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend o.E. exemplarisch anhand der Umschaltung von dem HCCI- in den Sl-Betrieb dargelegt. Der umgekehrte Fall kann in Ausgestaltung der Erfindung analog realisiert werden (Sl -> Zwischenzustand (gedrosseltes HCCI) -> HCCI), hat sich aber in der Praxis als weniger kritisch erwiesen. A preferred embodiment of the invention is described below o.E. exemplified by the switching from the HCCI to the SI mode. The reverse case can be implemented analogously in the embodiment of the invention (Sl -> intermediate state (throttled HCCI) -> HCCI), but has proven to be less critical in practice.
Unter Bezugnahme auf Figur 2 wird eine grundsätzliche Umschaltstrategie erläutert. In Figur 2 sind in einem Diagramm 200 ein Saugrohrdruck p22 in Bar auf ei- ner Ordinate 201 , in einem Diagramm 300 eine Drosselklappenstellung DK von 0 (geschlossen) bis 1 (vollständig geöffnet) auf einer Ordinate 301 , in einem Diagramm 400 eine Auslassnockenwellenstellung EVC in °CA (crank angle: Kurbelwellenwinkel) auf einer Ordinate 401 , in einem Diagramm 500 ein Ventilhub Z in mm auf einer Ordinate 501 und in einem Diagramm 600 der Zustand der Um- schaltung auf einer Ordinate 601 jeweils gegen die Zeit t in Sekunden auf einer Abszisse 602 aufgetragen. Referring to Figure 2, a basic switching strategy is explained. 2 shows in a diagram 200 an intake manifold pressure p22 in bar on a a ordinate 201, in a diagram 300 a throttle position DK from 0 (closed) to 1 (fully open) on an ordinate 301, in a diagram 400 an exhaust camshaft position EVC in ° CA (crank angle) on an ordinate 401, in one Diagram 500 plots a valve lift Z in mm on an ordinate 501 and in a diagram 600 the state of the changeover on an ordinate 601 in each case against the time t in seconds on an abscissa 602.
Ein erwünschter Saurohrdruckverlauf ist mit 210 bezeichnet. Ein sich real erge- bender Saugrohrdruckverlauf ist mit 21 1 bezeichnet. Ein Drosselklappenstellungsverlauf ist mit 310 bezeichnet. Ein erwünschter Auslassnockenwellenwin- kelverlauf ist mit 410 bezeichnet. Ein sich real ergebender Auslassnockenwel- lenwinkelverlauf ist mit 41 1 bezeichnet. Ein Auslassventilhubverlauf ist mit 510, ein Einlassventilhubverlauf mit 51 1 bezeichnet. Der Verbrennungszustandsver- lauf ist mit 610 bezeichnet, wobei deutlich wird, dass von einem HCCI-Zustand über einen Zwischenzustand zu einem Sl-Zustand umgeschaltet wird. A desired Saurohrdruckverlauf is designated 210. A real resulting intake manifold pressure curve is designated 21 1. A throttle position history is designated 310. A desired exhaust camshaft angle curve is labeled 410. A real resulting cam cam angle curve is designated 41 1. An exhaust valve lift curve is denoted by 510, an intake valve lift curve by 51 1. The combustion state progression is denoted by 610, wherein it is clear that a HCCI state is switched to an SI state via an intermediate state.
Erhält die Motorsteuerung eine Anforderung zur Betriebsartenumschaltung vom HCCI- zum Sl-Betrieb bei ca. t0 = 0,4 s, so wird zunächst eine Umschaltung in einen Zwischenzustand eingeleitet und der eigentliche Umschaltvorgang zum Sl-If the engine control system receives a request for operating mode changeover from HCCI to SI operation at approx. T 0 = 0.4 s, a changeover to an intermediate state is initially initiated and the actual changeover process to SL is initiated.
Betrieb bis ca. t-ι = 0,975 s verzögert. Der Zwischenzustand wird durch einen gedrosselten HCCI-Betrieb mit stöchiometrischem Luft-Kraftstoffgemisch (λ=1 ) und minimaler interner Restgasmasse beschrieben. Einerseits wird, wie in Diagramm 200 dargestellt, der Saugrohrdruck durch An- drosseln reduziert, wobei im Extremfall die Drosselklappe auch geschlossen werden kann. Die Reduktion erfolgt so lange, bis λ = 1 erreicht ist. Damit ist sichergestellt, dass man beim Übergang zum Sl-Betrieb nur noch eine minimale interne Restgasmenge ausstoßen muss und der Saugrohrdruck sich bereits nahe des Sl-Niveaus befindet. Eine Abweichung des erwünschten Verlaufs 210 vom sich tatsächlich ergebenden Verlauf 21 1 rührt von der Saugrohrdynamik her. Operation delayed until about t-ι = 0.975 s. The intermediate state is described by a throttled HCCI operation with stoichiometric air-fuel mixture (λ = 1) and minimal internal residual gas mass. On the one hand, as shown in diagram 200, the intake manifold pressure is reduced by throttling, whereby in extreme cases the throttle valve can also be closed. The reduction takes place until λ = 1 is reached. This ensures that only a minimum amount of internal residual gas has to be expelled during the transition to SI operation and that the intake manifold pressure is already close to the SI level. A deviation of the desired course 210 from the actual course 21 1 results from the intake manifold dynamics.
Weiterhin wird, wie in Diagramm 400 dargestellt, das Auslassventil verstellt. Im HCCI-Betrieb wird vorzugsweise eine negative Ventilüberschneidung und eine Nocke mit kleinem Hub gefahren. Die interne Restgasmenge wird durch Phasenverschiebung über den EVC (Exhaust Valve Closing, d.h. Schließwinkel) gesteuert. Ein späterer Schließwinkel führt zu einer kleineren Restgasmenge. EVC wird in Ausgestaltung zum Zeitpunkt t-ι nach "spät" verstellt. Dies ist durch das Umschalten von der kleinen auf die große Nocke bedingt und nicht Ausdruck einer weiteren Spätverstellung der kleinen Nocke über das erlaubte Maximum hinaus. Eine Abweichung des kommandierten Befehls 410 vom sich tatsächlich ergebenden Verlauf 41 1 wird durch eine interne Dynamik des Camphasers sowie eine Ratenbegrenzung verursacht. Furthermore, as shown in diagram 400, the exhaust valve is adjusted. In HCCI operation, preferably a negative valve overlap and a Nock driven with a small hub. The internal residual gas quantity is controlled by phase shifting via the EVC (Exhaust Valve Closing, ie closing angle). A later closing angle leads to a smaller amount of residual gas. EVC is in configuration at the time t-ι adjusted to "late". This is due to the switching from the small to the large cam and not the expression of a further retardation of the small cam beyond the maximum allowed. A deviation of the command commanded 410 from the actual resulting curve 41 1 is caused by an internal dynamics of the camphaser and a rate limit.
Nach Erreichen dieser beiden Vorgaben wird in den Sl Betrieb umgeschaltet, wobei eine Umstellung der Einspritzmenge und des Einspritztimings, eine Verschiebung des Zündwinkels, ein weiteres Abdrosseln etc. erfolgt. Um dabei eine transiente Abmagerung zu vermeiden, kann optional die Umschaltung auf die große Einlassnocke noch um weitere Zyklen verzögert werden, wie es in Diagramm 500 um drei Zyklen verzögert dargestellt ist. After reaching these two specifications is switched to the Sl mode, with a change in the injection quantity and the injection timing, a shift of the ignition angle, a further throttling etc. takes place. In order to avoid a transient loss of weight, the switchover to the large intake cam can optionally be delayed by further cycles, as shown in diagram 500 delayed by three cycles.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zum Umschalten zwischen einer HCCI-Verbrennung und einer Sl- Verbrennung in einem Reaktor (4) einer Brennkraftmaschine (1 ), wobei die Umschaltung über einen Zwischenzustand erfolgt, in dem eine Verbrennung eines stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffgemisches bei gedrosseltem Betrieb erfolgt. 1 . A method of switching between HCCI combustion and SI combustion in a reactor (4) of an internal combustion engine (1), said switching being effected via an intermediate state in which combustion of a stoichiometric air / fuel mixture occurs during throttled operation.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Zwischenzustand über einen Zeitraum von wenigstens einem Verbrennungszyklus eingenommen wird. 2. The method of claim 1, wherein the intermediate state is taken over a period of at least one combustion cycle.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Auslassnockenwellenstellung (EVC) von einem ersten Wert für die HCCI- Verbrennung über einen zweiten Wert für den Zwischenzustand zu einem dritten Wert für die Sl-Verbrennung umgestellt wird. 3. The method of claim 1 or 2, wherein an exhaust camshaft position (EVC) is switched from a first value for the HCCI combustion via a second value for the intermediate state to a third value for the SI combustion.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der zweite Wert einen späten Schließwinkel kennzeichnet. 4. The method of claim 3, wherein the second value indicates a late closing angle.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Drosselklappe (12) in dem Zwischenzustand weniger als 5% geöffnet ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein a throttle valve (12) in the intermediate state is less than 5% open.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Saugrohrdruck (P22) von einem ersten Wert für die HCCI- Verbrennung über einen zweiten Wert für den Zwischenzustand zu einem dritten Wert für die Sl- Verbrennung umgestellt wird. A method according to any one of the preceding claims, wherein a manifold pressure (P22) is changed from a first value for HCCI combustion via a second value for the intermediate state to a third value for SI combustion.
7. Verfahren nach Anspruch 4 und 6, wobei der zweite Wert so gewählt wird, dass sich zusammen mit dem zweiten Wert des Schließwinkels des Auslassventils ein stöchiometrisches Gemisch (λ=1 ) bildet. 7. The method of claim 4 and 6, wherein the second value is selected so that forms a stoichiometric mixture (λ = 1) together with the second value of the closing angle of the exhaust valve.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Auslassund/oder Einlassventilhub in dem Zwischenzustand und bei der HCCI- Verbrennung gleich sind. A method according to any one of the preceding claims, wherein an outlet and / or inlet valve lift are the same in the intermediate state and in HCCI combustion.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei restliches Abgas beim Umschalten von dem Zwischenzustand zu der Sl-Verbrennung aus dem Reaktor abgeführt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein residual exhaust gas is discharged during the switching from the intermediate state to the SI combustion from the reactor.
10. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. 10. Arithmetic unit which is adapted to perform a method according to one of the preceding claims.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8776737B2 (en) * 2012-01-06 2014-07-15 GM Global Technology Operations LLC Spark ignition to homogenous charge compression ignition transition control systems and methods
US9470154B2 (en) 2013-05-31 2016-10-18 GM Global Technology Operations LLC Transition from homogeneous charge compression ignition combustion mode to spark ignited combustion
JP6738716B2 (en) * 2016-11-24 2020-08-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Control device for internal combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044523A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-22 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Transition strategy for engine operation with the modes spark ignition and homogeneous compression ignition
EP1936168A2 (en) * 2006-12-18 2008-06-25 Hitachi, Ltd. Controller of internal combusion engine of compression ignition combustion type
EP1990527A2 (en) * 2007-05-09 2008-11-12 Hitachi, Ltd. Engine controller
DE112007002490T5 (en) * 2006-11-14 2009-08-20 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Machine with homogeneous compression ignition
US20090229564A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Control strategy for transitions between homogeneous-charge compression-ignition and spark-ignition combustion modes
DE102009012376A1 (en) * 2008-03-13 2009-11-05 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit HCCI combustion state control for fuel economy and seamless transitions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006044523A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-22 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Transition strategy for engine operation with the modes spark ignition and homogeneous compression ignition
DE112007002490T5 (en) * 2006-11-14 2009-08-20 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Machine with homogeneous compression ignition
EP1936168A2 (en) * 2006-12-18 2008-06-25 Hitachi, Ltd. Controller of internal combusion engine of compression ignition combustion type
EP1990527A2 (en) * 2007-05-09 2008-11-12 Hitachi, Ltd. Engine controller
US20090229564A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Control strategy for transitions between homogeneous-charge compression-ignition and spark-ignition combustion modes
DE102009012376A1 (en) * 2008-03-13 2009-11-05 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit HCCI combustion state control for fuel economy and seamless transitions

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