DE102012113127A1

DE102012113127A1 - Steuerungsverfahren und Vorrichtung für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102012113127A1
Application number: DE102012113127.9A
Authority: DE
Inventors: Hyung Ju Lee; Il Nam Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-05-08
Also published as: US20140123932A1; KR101393896B1

Abstract

Es ist möglich, Kraftstoffeffizienz mit verbesserter Verbrennungsleistung eines Verbrennungsmotors, indem die Verflüchtigung von Kraftstoff, welcher einer Verbrennungskammer zugeführt wird, so weit wie möglich erhöht wird, und Schadstoffe im Abgas zu reduzieren, indem Einspritzzeiten von zwei Injektoren in einem Verbrennungsmotor mit einem Dual-Injektor angemessen gesteuert werden.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2012-0124050 , eingereicht am 5. November 2012, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung einer Einspritzung von Kraftstoff, indem ein Injektor (bzw. eine Einspritzdüse) in einem Verbrennungsmotor gesteuert wird, und insbesondere auf eine Steuerung eines Dual-Injektors (bzw. zwei separate Injektoren pro Verbrennungskammer bzw. Zylinder), welcher zum Zuführen von Kraftstoff von zwei Injektoren zu der gleichen Verbrennungskammer in einem Verbrennungsmotor bestimmt ist.
Ein Verbrennungsmotor der verwandten Technik ist im Allgemeinen mit nur einem Injektor ausgestattet und es ist erforderlich, Kraftstoff durch den Injektor sogar in einer Phase, in welcher ein Einlassventil nicht offen ist, einzuspritzen, um eine ausreichende Menge von Kraftstoff, welcher in einem ausreichend verdampften Zustand ist, einer korrespondierenden Verbrennungskammer zuzuführen.
Allerdings erzeugt das Einspritzen von Kraftstoff bei nicht geöffnetem Einlassventil eine Wandbenetzung vom Kraftstoff an der Wand des Ansauganschlusses (bzw. Ansaugkanals), so dass die Kraftstoffeffizienz und die Schadstoffe im Abgas negativ beeinflusst werden.
Auf der anderen Seite ist in einem Dual-Injektor-Verbrennungsmotor, um eine Kraftstoffeffizienz mittels Erhöhung eines Liefergrads (bzw. einer Volumeneffizienz) zu verbessern und Schadstoffe zu verringern, ein Injektor 502 in jedem der zwei Ansauganschlüsse 500, welche mit einer Verbrennungskammer kommunizieren, angeordnet, wie in 1 gezeigt, und ein Kraftstoff kann angemessen zur Verbrennungskammer geliefert werden, indem die zwei Injektoren 502 gesteuert bzw. geregelt werden.
In einem Verbrennungsmotor mit dem Dual-Injektor 502, wie oben beschrieben, hängt die Verflüchtigung (bzw. Verdampfung) von Kraftstoff, welcher der Verbrennungskammer zugeführt wird, davon ab, wie harmonisch die Injektoren 502, welche in den Ansauganschlüssen 500 angeordnet sind, gesteuert werden, und die Verflüchtigung des Kraftstoffs hat einen großen Einfluss auf die Verbrennung des Verbrennungsmotors, und folglich erzeugt dies eine bemerkenswerte Veränderung in Kraftstoffeffizienz und Schadstoffen im Abgas eines Fahrzeugs.
Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Die vorliegende Erfindung ist in dem Bestreben gemacht worden, die oben genannten Probleme des Standes der Technik zu lösen.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine Steuerung für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors bereit, welche eine Kraftstoffeffizienz mit verbesserter Verbrennungsleistung eines Verbrennungsmotors verbessern kann, indem die Verflüchtigung von Kraftstoff, welcher einer Verbrennungskammer zugeführt wird, so weit wie möglich erhöht wird, und können Schadstoffe im Abgas reduzieren, indem Einspritzungen von zwei Injektoren in einem Verbrennungsmotor mit einem Dual-Injektor angemessen gesteuert werden.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuerungsverfahren für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors bereit, welches einen ersten Injektor und einen zweiten Injektor steuert, welche in einem ersten und einem zweiten Ansauganschluss angeordnet sind, welche mit einer Verbrennungskammer verbunden sind, wobei Einspritzzeiten des ersten Injektors und des zweiten Injektors eine zeitliche Priorität aufweisen.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
1 ist eine Abbildung eines beispielhaften Teils eines Ansauganschlusses eines Verbrennungsmotors, welcher mit einem Dual-Injektor ausgestattet ist, auf welchen die vorliegende Erfindung angewandt wird.
2 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Steuerungsverfahrens für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Abbildung einer beispielhaften Konfiguration einer Steuerungseinrichtung für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumfeld bestimmt werden.
In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug” bzw. „Fahrzeug-” oder andere ähnliche Begriffe, die hierin verwendet werden, Motorfahrzeuge bzw. motorisierte Fahrzeuge im Allgemeinen einschließen, wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Geländewagen bzw. Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge bzw. gewerblich genutzte Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Mehrzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge (z. B. mit Kraftstoffen, die von anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden). Soweit wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Kraftquellen bzw. Antriebsmittel aufweist, wie z. B. Fahrzeuge mit sowohl Benzin- als auch Elektroantrieb.
Bezugnehmend auf 2 versetzt in einem Verbrennungsmotor, welcher mit einem ersten und einem zweiten Injektor 1 und 3, welche in zwei Ansauganschlüssen, welche mit einer Verbrennungskammer verbunden ist, angeordnet sind, ausgestattet ist, ein Steuerungsverfahren für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors der vorliegenden Erfindung die Einspritzzeiten des ersten Injektors 1 und des zweiten Injektors 3 mit zeitlicher Priorität.
Das heißt: die unterschiedlichen Einspritzzeiten des ersten Injektors 1 und des zweiten Injektors 3 werden mit einem Zeitintervall gesteuert, und eine breite Zeiteinteilung, in welcher eine Verdampfung von Kraftstoff in einem Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches einer Verbrennungskammer zugeführt wird, auftritt, wird sichergestellt, so dass es folglich möglich ist, eine Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs mittels Verbesserung von Verbrennungsleistung zu verbessern und giftige Abgassubstanzen zu reduzieren.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Einspritzzeit 5 des ersten Injektors 1 und die Einspritzzeit 7 des zweiten Injektors 3 kontinuierlich mittels jeweils einer Zeit geformt werden.
Das bedeutet: wenn eine Zeit der Einspritzung des ersten Injektors 1 vorliegt, ist die Zeit kontinuierlich, und wenn auch eine Zeit der Einspritzung des zweiten Injektors 3 vorliegt, ist die Zeit kontinuierlich ohne Unterbrechung.
Obwohl es möglich ist, dass der erste Injektor 1 und der zweite Injektor 3 mit einer Mehrzahl von Einspritzzeiten (z. B. innerhalb eines Taktes) betrieben werden, können in den obigen Ausführungsbeispielen der erste Injektor 1 und der zweite Injektor 3 eine einzige Zeit der Einspritzung (z. B. innerhalb eines Taktes) haben, was den Vorteil hat, dass das Verfahren sogar auf einen Injektor mit vergleichsweise geringer Ansprechempfindlichkeit (bzw. Reaktionsfähigkeit) angewandt werden kann.
Die Einspritzzeit (bzw. auch Einspritzintervall) des ersten Injektors 1 und die Einspritzzeit des zweiten Injektors 3 können sich während einer Ventilöffnungszeit mit einem offenen Einlassventil abwechseln.
Das heißt: die Einspritzzeit des ersten Injektors 1 und die Einspritzzeit des zweiten Injektors 3 sind im Allgemeinen in einem Ansaugtakt mit dem offenen Einlassventil angeordnet, und die Einspritzzeiten des ersten Injektors 1 und des zweiten Injektors 3 sind zueinander versetzt (bzw. haben einen Offset), und die Umschaltung der Einspritzzeiten des ersten Injektors 1 und des zweiten Injektors 3 befindet sich innerhalb der Öffnungsphase des Einlassventils.
Das Unterbringen der Einspritzzeiten in dem Ansaugtakt dient dazu, dass der größte Teil des eingespritzten Kraftstoffs unter Minimierung der Wandbenetzung des Ansauganschlusses (bzw. Ansaugkanals) einer Verbrennungskammer zugeführt wird, indem ermöglicht wird, dass der Kraftstoff so lange wie möglich bei geöffnetem Einlassventil eingespritzt wird.
Es ist vorteilhaft, dass die Einspritzzeiten des ersten Injektors 1 und des zweiten Injektors 3 sich nicht überschneiden (bzw. überlappen), so dass der Kraftstoff die Möglichkeit hat, ohne gleichzeitige Hast im Kontakt mit der Luft für eine vergleichsweise lange Zeitdauer zu verdampfen.
Allerdings können die Einspritzzeiten des ersten Injektors 1 und des zweiten Injektors 3 sich teilweise überschneiden, um einem Unterschied bei der Ansaugströmung der zwei Ansauganschüssen bzw. anderen Verbrennungsbedingungen zu genügen.
Andererseits kann die Einspritzzeit des ersten Injektors 1 beginnen, zumindest bevor das Einlassventil öffnet.
Das heißt: eine Einspritzung des ersten Injektors 1 mit einer früheren Einspritzzeit beginnt nicht später als die Öffnung des Einlassventils, so dass ein Kraftstoff eingespritzt werden kann, wobei die Öffnungsphase des Einlassventils so lange wie möglich ausgenutzt wird. Daher beginnt die Einspritzung unter Berücksichtigung der Trägheit und der Geschwindigkeit der Strömung, wenn das Einlassventil öffnet, sogar wenn die Einspritzzeit des ersten Injektors 1 ein wenig früher (bzw. später) beginnt als der Zeitpunkt, wann das Einlassventil öffnet.
Ferner ist es, wie in 3 gezeigt, möglich, eine Steuerungseinrichtung für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors zu implementieren mit einer Steuervorrichtung 50, welche den ersten Injektor 1 und den zweiten Injektor 3 gemäß dem oben beschriebenen Verfahren steuert, und es ist erkennbar möglich, ein Fahrzeug mit der Steuerungseinrichtung zu implementieren.
Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug einschließen, welches kürzlich auf den Markt gekommen ist (bzw. kommen wird).
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kraftstoffeffizienz mit verbesserter Verbrennungsleistung eines Verbrennungsmotors zu verbessern., indem die Verflüchtigung von Kraftstoff, welcher einer Verbrennungskammer zugeführt wird, so weit wie möglich erhöht wird, und Schadstoffe im Abgas zu reduzieren, indem Einspritzungen von zwei Injektoren in einem Verbrennungsmotor mit einem Dual-Injektor angemessen gesteuert werden.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2012-0124050 [0001]

Claims

Ein Steuerungsverfahren für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors, aufweisend: Steuern eines ersten Injektors (1) und eines zweiten Injektors (3), welche in einem ersten und einem zweiten Ansauganschluss (500) angeordnet sind, welche mit einer Verbrennungskammer verbunden sind, wobei Einspritzzeiten (5, 7) des ersten Injektors (1) und des zweiten Injektors (3) eine zeitliche Priorität aufweisen.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Einspritzintervall des ersten Injektors (1) und ein Einspritzintervall des zweiten Injektors (3) kontinuierlich sind.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einspritzintervall des ersten Injektors (1) und das Einspritzintervall des zweiten Injektors (3) während einer Ventilöffnungszeit mit einem offenen Einlassventil sich abwechseln.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einspritzintervall ersten Injektors (1) und das Einspritzintervall des zweiten Injektors (3) sich nicht überschneiden.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei Einspritzintervall des ersten Injektors (1) und das Einspritzintervall des zweiten Injektors (3) sich teilweise überschneiden.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einspritzintervall des ersten Injektors (1) beginnt, zumindest bevor das Einlassventil öffnet.
Eine Steuerungseinrichtung für einen Dual-Injektor eines Verbrennungsmotors, aufweisend: einen ersten Injektor (1) und einen zweiten Injektor (3), welche in einem ersten Ansauganschluss und einem zweiten Ansauganschluss (500), welche mit einer Verbrennungskammer verbunden sind, angeordnet sind; und eine Steuervorrichtung (50), welche den ersten Injektor (1) und den zweiten Injektor (3) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 steuert.
Ein Fahrzeug, aufweisend: einen ersten Injektor (1) und einen zweiten Injektor (3), welche in einem ersten Ansauganschluss und einem zweiten Ansauganschluss (500), welche mit einer Verbrennungskammer verbunden sind, angeordnet sind; und eine Steuervorrichtung (50), welche den ersten Injektor (1) und den zweiten Injektor (3) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 steuert.