DE102013114395A1

DE102013114395A1 - Verfahren und System für die Kraftmaschinensteuerung

Info

Publication number: DE102013114395A1
Application number: DE102013114395.4A
Authority: DE
Inventors: Gopichandra Sumilla; Steven Schwochert; Peter C. Moilanen; Eric Krengel
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-06-26
Also published as: US20140172275A1; RU2013156486A; CN103883413A; RU2629791C2; US9303577B2; CN103883413B

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Steuern von Abgasemissionen durch Einstellen eines Einspritzprofils für in einen Kraftmaschinenzylinder von mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen während des Kraftmaschinenstarts und -anlassens eingespritzten Kraftstoff bereitgestellt. Dadurch, dass die Einspritzung von Kraftstoff während des Starts in der Weise aufgeteilt wird, dass ein Teil des Kraftstoffs einzeleingespritzt wird und ein verbleibender Teil als eine oder mehrere Einspritzungen direkteingespritzt wird, kann die Rußbelastung der Kraftmaschine verringert werden und kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden.

Description

GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Verfahren und auf Systeme für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung in einem Kraftmaschinensystem.
HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
Kraftmaschinen können mit Kraftstoffdirekteinspritzeinrichtungen, die Kraftstoff direkt in einen Verbrennungszylinder einspritzen (Direkteinspritzung), und/oder mit Kraftstoffeinzeleinspritzeinrichtungen, die Kraftstoff in einen Zylinderschlitz einspritzen (Einzeleinspritzung), konfiguriert sein. Die Direkteinspritzung ermöglicht eine höhere Kraftstoffeffizienz und eine höhere Leistungsabgabe zu erzielen zusätzlich zu einem Ermöglichen einer besseren Ladungskühlwirkung des eingespritzten Kraftstoffs.
Allerdings erzeugen Direkteinspritzungskraftmaschinen wegen der diffusen Flammenausbreitung, in der sich Kraftstoff vor der Verbrennung nicht ausreichend mit Luft mischen kann, mehr Partikelemissionen (oder Ruß). Da die Direkteinspritzung dem Wesen nach eine verhältnismäßig späte Kraftstoffeinspritzung ist, kann zu wenig Zeit sein, damit sich der eingespritzte Kraftstoff in dem Zylinder mit der Luft mischt. In ähnlicher Weise kann der eingespritzte Kraftstoff, wenn er durch die Ventile strömt, weniger Turbulenz begegnen. Folglich kann es Gebiete (engl. pockets) fetter Verbrennung geben, die lokal Ruß erzeugen können, was die Kraftstoffemissionen verschlechtert.
Eine Herangehensweise zur Verringerung der durch die Direkteinspritzung von Kraftstoff erzeugten Partikelemissionen ist durch Bidner u. a. in US2011/0162620 gezeigt. Darin wird eine Menge des in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffs zwischen der Direkteinspritzeinrichtung und der Einzeleinspritzeinrichtung auf der Grundlage der Menge der durch die Kraftmaschine erzeugten Partikel (PM) eingestellt. Zum Beispiel wird eine Kraftstoffeinspritzmenge von der Direkteinspritzeinrichtung verringert, während eine Kraftstoffeinspritzmenge von der Einzeleinspritzeinrichtung dementsprechend erhöht wird, während eine Rußbelastung zunimmt.
Allerdings haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung potentielle Probleme bei einer solchen Herangehensweise identifiziert. Während ausgewählter Kraftmaschinenbetriebsbedingungen können selbst mit der Verschiebung in Richtung von mehr Direkteinspritzung Partikelemissionen nicht ausreichend verringert werden, um die geforderten niedrigen PM-Emissionsnormen zu erfüllen. Zum Beispiel kann die Direkteinspritzung zu spät ausgeführt werden, so dass die emittierten PM bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Direkteinspritzung auftritt, höher als die Emissionsnormen sind.
Die obigen Probleme können wenigstens teilweise durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine behandelt werden, das Folgendes umfasst: während eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Kraftmaschinenstart Einzeleinspritzen eines Teils des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil; und Direkteinspritzen eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen des ersten Verbrennungsereignisses. Auf diese Weise können Vorteile von einer Aufteilung der Einspritzung zwischen einer Einzeleinspritzung und einer Direkteinspritzung sowie Vorteile von mehreren Direkteinspritzungen vereinigt werden.
In einem Beispiel kann ein Kraftmaschinensteuersystem während eines Kraftmaschinenstarts Kraftstoff in einen Zylinder in einem ersten Zylinderverbrennungsereignis als eine erste, eine Einzeleinspritzung, die während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil (z. B. während eines Ausstoßtakts) geliefert wird, als eine zweite, eine Direkteinspritzung, die während eines Verdichtungstakts geliefert wird, und als eine dritte, eine Direkteinspritzung, die während eines Ansaugtakts eingespritzt wird, einspritzen. Dies kann ein erstes Einspritzprofil bilden. Dasselbe Einspritzprofil kann auf der Grundlage der Anzahl von Zylinderereignissen (z. B. bis zur Anzahl von 24 Zylinderereignissen) während des Anlassens für eine Anzahl von Verbrennungsereignissen fortgesetzt werden. Durch Einspritzen eines Teils des Kraftstoffs als eine Einzeleinspritzung und eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs als eine Direkteinspritzung kann eine Abgaskatalysatortemperatur schnell auf eine Anspringtemperatur erhöht werden, was die Kraftmaschinenleistung bei Kraftmaschinenkaltstarts verbessert. Dadurch, dass außerdem die Direkteinspritzung so aufgeteilt wird, dass ein Teil des direkteingespritzten Kraftstoffs während des Verdichtungstakts eingespritzt wird und dass der verbleibende Teil des direkteingespritzten Kraftstoffs während des Ansaugtakts eingespritzt wird, kann die Katalysatoranspringtemperatur erzielt werden, ohne dass Abgaspartikelemissionen (PM-Emissionen) erhöht werden und die Kraftmaschinenverbrennungsstabilität verschlechtert wird. Gleichzeitig wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert. Nachdem eine Zielanzahl von Zylinderverbrennungsereignissen erreicht ist, kann das Einspritzprofil in ein zweites Einspritzprofil überführt werden, das für die Kraftmaschinen-Leerlaufdrehzahlsteuerung konfiguriert ist. Das zweite Einspritzprofil kann z. B. nur die Einzeleinspritzung von Kraftstoff, nur die Direkteinspritzung von Kraftstoff und/oder ein Aufteilungsverhältnis, das sich von dem Aufteilungsverhältnis des ersten Einspritzprofils mit einem höheren Prozentsatz an direkteingespritztem Kraftstoff unterscheidet, enthalten. In nochmals weiteren Ausführungsformen kann das Einspritzprofil während eines Kraftmaschinenkaltstarts auf der Grundlage der Kraftmaschinentemperatur bei dem Kaltstart (z. B. aufgrund dessen, ob es ein Kraftmaschinenkaltstart bei regulärer Temperatur oder ein Kraftmaschinenkaltstart bei sehr kalter Temperatur ist) variieren.
Auf diese Weise kann unter Verwendung eines Aufteilungseinspritzprofils, das eine Kraftstoffeinspritzung zwischen einer Einzeleinspritzung und mehreren Direkteinspritzungen aufteilt, eine Aktivierungszeit für einen Abgaskatalysator verringert werden, während weniger gasförmige Emissionen und Partikelemissionen erzeugt werden. Gleichzeitig kann ein höherer Betrag an Verstellung des Zündfunkens nach spät toleriert werden, ohne dass dies die Verbrennungsstabilität beeinträchtigt. Somit ermöglicht dies, dass die Kraftstoffeinspritzung optimiert wird, um die Vorteile einer Kraftstoffeinspritzungsaufteilung zwischen einer Einzeleinspritzung und einer Direkteinspritzung mit den Vorteilen mehrerer Direkteinspritzungen vereinigen zu können. Insgesamt wird die Kraftmaschinenleistung verbessert, werden Abgasemissionen verbessert und wird ferner außerdem die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert.
Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung gegeben worden, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie soll keine Hauptmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Patentansprüche definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnten Nachteile lösen, beschränkt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine beispielhafte Verbrennungskammer.
2 zeigt ein Flussdiagramm auf hoher Ebene zur Einstellung der Kraftstoffeinspritzung während Kraftmaschinenstart- und Kraftmaschinenanlassoperationen zum Verringern einer Kraftmaschinen-Rußbelastung.
3–4 zeigen beispielhafte Kraftstoffeinspritzprofile, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung während unterschiedlicher Kraftmaschinenstart- und Kraftmaschinenanlassoperationen verwendet werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und auf Verfahren zum Einstellen einer Kraftmaschinenkraftstoffeinspritzung wie etwa in dem Kraftmaschinensystem aus 1 während des Kraftmaschinenstarts und Kraftmaschinenanlassens zum Verringern einer Rußbelastung der Kraftmaschine. Ein Kraftmaschinencontroller kann eine Steuerroutine wie etwa die Routine aus 2 ausführen, um ein Kraftstoffeinspritzprofil, das eine Menge an Kraftstoff, der durch Einzeleinspritzung in einen Zylinder eingespritzt wird, und eine Menge an Kraftstoff, der über des mehrere Einspritzungen durch Direkteinspritzung in den Zylinder eingespritzt wird, während des Kraftmaschinenstarts und Kraftmaschinenanlassens einzustellen. Das Profil kann sowohl auf der Grundlage einer Abgaskatalysatortemperatur als auch einer Anzahl von Zylinderereignissen in der Weise eingestellt werden, dass die Katalysatoraktivierung beschleunigt wird, während Abgas-PM-Emissionen verringert werden und ohne dass die Verbrennungsstabilität verschlechtert wird. Dadurch, dass während des Kraftmaschinenstarts und -anlassens ein Kraftstoffeinspritzprofil von einem Profil, das eine verhältnismäßig höhere Menge an Einzeleinspritzung aufweist, verwendet wird, und dass daraufhin zu einem Kraftstoffeinspritzprofil übergegangen wird, das eine verhältnismäßig höhere Menge an Verdichtungstakt-Direkteinspritzung aufweist, kann eine Kraftmaschinen-Kaltstartleistung erhöht werden, während eine Kraftmaschinen-Rußbelastung verringert wird und ohne dass die Kraftmaschinen-Kraftstoffwirtschaftlichkeit verschlechtert wird. Beispielhafte Einstellungen sind in 3–4 gezeigt.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Verbrennungskammer oder eines Verbrennungszylinders einer Brennkraftmaschine 10. Die Kraftmaschine 10 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 12 enthält, und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugbetreiber 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalstellungssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Der Zylinder (d. h. die Verbrennungskammer) 14 der Kraftmaschine 10 kann Verbrennungskammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 enthalten. Der Kolben 138 kann mit einer Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem mit wenigstens einem Antriebsrad des Personenkraftfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann über ein Schwungrad ein Startermotor mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 Einlassluft empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann außer mit dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladevorrichtung wie etwa einen Turbolader oder einen Lader enthalten. Zum Beispiel zeigt 1 die Kraftmaschine 10, die mit einem Turbolader, der einen zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordneten Kompressor 174 und eine Abgasturbine 176, die entlang des Auslasskanals 148 angeordnet ist, enthält, konfiguriert ist. Der Kompressor 174 kann wenigstens teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 mit Leistung versorgt werden, wobei die Ladedruckerhöhungsvorrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. Allerdings kann die Abgasturbine 176 in anderen Beispielen wie etwa dort, wo die Kraftmaschine 10 mit einem Lader versehen ist, optional weggelassen sein, wobei der Kompressor 174 durch mechanische Eingabe von einem Motor oder von der Kraftmaschine mit Leistung versorgt werden kann. Entlang eines Einlasskanals der Kraftmaschine kann eine Drossel 162 vorgesehen sein, die eine Drosselklappe 164 enthält, um den Durchfluss und/oder den Druck der an die Kraftmaschinenzylinder gelieferten Einlassluft zu verändern. Zum Beispiel kann die Drossel 162 wie in 1 gezeigt auslassseitig des Kompressors 174 angeordnet sein oder alternativ einlassseitig des Kompressors 174 vorgesehen sein.
Der Auslasskanal 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. Einlassseitig der Emissionssteuervorrichtung 178 ist ein Abgassensor 128 mit dem Auslasskanal 148 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 128 kann irgendein geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder ein UEGO-Sensor (universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO-Sensor (wie gezeigt), ein HEGO-Sensor (beheizter EGO-Sensor), ein NOx-, ein HC- oder ein CO-Sensor sein. Die Emissionssteuervorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), ein NOx-Abscheider, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann eines oder mehrere Einlassventile und eines oder mehrere Auslassventile enthalten. Zum Beispiel ist der Zylinder 14 in der Weise gezeigt, dass er wenigstens ein Einlass-Tellerventil 150 und wenigstens ein Auslass-Tellerventil 156, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden, enthält. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 einschließlich des Zylinders 14 wenigstens zwei Einlass-Tellerventile und wenigstens zwei Auslass-Tellerventile, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden, enthalten.
Das Einlassventil 150 kann über einen Aktuator 152 durch den Controller 12 gesteuert werden. In ähnlicher Weise kann das Auslassventil 156 über einen Aktuator 154 durch den Controller 12 gesteuert werden. Während einiger Bedingungen kann der Controller 12 die für die Aktuatoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der Einlass- bzw. Auslassventile zu steuern. Die Stellung des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch jeweilige Ventilstellungssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilaktuatoren können von dem Typ mit elektrischer Ventilbetätigung oder von dem Nockenbetätigungstyp oder eine Kombination davon sein. Die Einlass- und die Auslassventilzeiteinstellung können gleichzeitig gesteuert werden oder es kann eine Möglichkeit einer variablen Einlassnockenzeiteinstellung oder einer variablen Auslassnockenzeiteinstellung oder zweier unabhängig variabler Nockenzeiteinstellungen oder einer festen Nockenzeiteinstellung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken enthalten und kann Systeme mit einer Nockenprofilschaltung (CPS) und/oder mit einer variablen Nockenzeiteinstellung (VCT) und/oder mit einer variablen Ventilzeiteinstellung (VVT) und/oder mit einem variablen Ventilhub (VVL), die durch den Controller 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren, nutzen. Alternativ kann der Zylinder 14z. B. ein über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, die CPS und/oder VCT enthält, gesteuertes Auslassventil enthalten. In anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch ein gemeinsames Ventilaktuator- oder -betätigungssystem oder durch ein Aktuator- oder Betätigungssystem für variable Ventilzeiteinstellung gesteuert werden.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, welches das Verhältnis der Volumina, wenn der Kolben 138 beim unteren Totpunkt ist, zu dem, wenn er beim oberen Totpunkt ist, ist. Herkömmlich liegt das Verdichtungsverhältnis in dem Bereich von 9:1 bis 10:1. Allerdings kann das Verdichtungsverhältnis in einigen Beispielen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, erhöht sein. Dies kann z. B. geschehen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Wegen seiner Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen kann das Verdichtungsverhältnis ebenfalls erhöht sein, falls Direkteinspritzung verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 enthalten, um die Verbrennung zu initiieren. Das Zündungssystem 190 kann unter ausgewählten Betriebsarten als Reaktion auf ein Signal SA für die Verstellung des Zündfunkens nach früh von dem Controller 12 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken für die Verbrennungskammer 14 bereitstellen. Allerdings kann die Zündkerze 192, wie es bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann, in einigen Ausführungsformen wie etwa, wenn die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff initiieren kann, weggelassen sein.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mit mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen konfiguriert sein, um Kraftstoff an ihn zu liefern. Als ein nichteinschränkendes Beispiel ist ein Zylinder 14 gezeigt, der zwei Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 166 und 170 enthält. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 166 ist direkt mit dem Zylinder 14 gekoppelt gezeigt, um proportional zu der Impulsbreite eines über den elektronischen Treiber 168 von dem Controller 12 empfangenen Signals FPW-1 Kraftstoff direkt dort hinein einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 166 etwas, das als Direkteinspritzung (im Folgenden als ”DI” bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist, bereit. Während 1 eine Einspritzeinrichtung 166 als eine Seiteneinspritzeinrichtung zeigt, kann sie sich ebenfalls über dem Kolben wie etwa in der Nähe der Stelle der Zündkerze 192 befinden. Eine solche Stelle kann wegen der niedrigeren Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholgrundlage die Mischung und Verbrennung verbessern, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholgrundlage arbeitet. Alternativ kann sich die Einspritzeinrichtung über dem Einlassventil und in seiner Nähe befinden, um die Mischung zu verbessern. Von dem Hochdruckkraftstoffsystem 172, das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen, ein Kraftstoffverteilerrohr und einen Treiber 168 enthält, kann Kraftstoff an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 166 geliefert werden. Alternativ kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei niedrigerem Druck geliefert werden, wobei die Zeiteinstellung der Kraftstoffdirekteinspritzung in diesem Fall während des Verdichtungstakts beschränkter sein kann, als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann der Kraftstofftank ferner einen Druckgeber enthalten, um ein Signal für den Controller 12 bereitzustellen.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 170 ist in einer Konfiguration, die etwas bereitstellt, das als Einzeleinspritzung von Kraftstoff (im Folgenden als ”PFI” bezeichnet) in den Einlassschlitz einlassseitig des Zylinders 14 bekannt ist, in dem Einlasskanal 146 anstatt in dem Zylinder 14 angeordnet gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 170 kann Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des über den elektronischen Treiber 171 von dem Controller 12 empfangenen Signals FPW-2 einspritzen. Der Kraftstoff kann durch das Kraftstoffsystem 172 an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 170 geliefert werden.
Der Kraftstoff kann während eines einzelnen Zyklus des Zylinders durch beide Kraftstoffeinspritzungen an den Zylinder geliefert werden. Zum Beispiel kann jede Einspritzeinrichtung einen Teil einer Gesamtkraftstoffeinspritzung, die in dem Zylinder 14 verbrannt wird, liefern. Ferner kann die Verteilung und/oder die relative Menge des Kraftstoffs, der von jeder Einspritzeinrichtung geliefert wird, wie etwa im Folgenden beschrieben wird, mit Betriebsbedingungen wie etwa mit der Kraftmaschinenlast und/oder mit dem Kraftmaschinenklopfen variieren. Die relative Verteilung des insgesamt eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzeinrichtungen 166 und 170 kann als erstes Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Einspritzen einer größeren Menge Kraftstoff für ein Verbrennungsereignis über die (Einzel-)Einspritzeinrichtung 170 ein Beispiel eines höheren ersten Verhältnisses von Einzel- zu Direkteinspritzung sein, während die Einspritzung einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis über die (Direkt-)Einspritzeinrichtung 166 ein niedrigeres erstes Verhältnis von Einzel- zu Direkteinspritzung sein kann. Es wird angemerkt, dass dies lediglich Beispiele verschiedener Einspritzverhältnisse sind und dass verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können. Außerdem sollte gewürdigt werden, dass durch Einzeleinspritzung eingespritzter Kraftstoff während eines Ereignisses bei offenem Einlassventil, während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil (z. B. wesentlich vor einem Ansaugtakt wie etwa während eines Ausstoßtakts) sowie während eines Betriebs sowohl bei offenem als auch bei geschlossenem Einlassventil geliefert werden kann.
Ähnlich kann direkteingespritzter Kraftstoff z. B. während eines Ansaugtakts sowie teilweise während eines vorhergehenden Ausstoßtakts, während des Ansaugtakts und teilweise während des Verdichtungstakts geliefert werden. Ferner kann der direkteingespritzte Kraftstoff als eine einzelne Einspritzung oder als mehrere Einspritzungen geliefert werden. Diese können mehrere Einspritzungen während des Verdichtungstakts, mehrere Einspritzungen während des Ansaugtakts oder eine Kombination einiger Direkteinspritzungen während des Verdichtungstakts und einiger während des Ansaugtakts enthalten. Wenn mehrere Direkteinspritzungen ausgeführt werden, kann die relative Verteilung des insgesamt direkteingespritzten Kraftstoffs zwischen einer Ansaugtakt-(Direkt-)Einspritzung und einer Verdichtungstakt-(Direkt-)Einspritzung als ein zweites Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Zum Beispiel kann die Einspritzung einer größeren Menge des direkteingespritzten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Ansaugtakts ein Beispiel eines höheren zweiten Anteils der Ansaugtakt-Direkteinspritzung sein, während die Einspritzung einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Verdichtungstakts ein Beispiel eines niedrigeren zweiten Anteils der Ansaugtakt-Direkteinspritzung sein kann. Es wird angemerkt, dass dies lediglich Beispiele verschiedener Einspritzverhältnisse sind und dass verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können.
Somit kann eingespritzter Kraftstoff selbst für ein einzelnes Verbrennungsereignis zu verschiedenen Zeiteinstellungen von einer Einzel- und von einer Direkteinspritzeinrichtung eingespritzt werden. Darüber hinaus können für ein einzelnes Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des gelieferten Kraftstoffs pro Zyklus ausgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, während des Ansaugtakts oder während irgendeiner geeigneten Kombination davon ausgeführt werden.
Wie ausführlich anhand von 2–4 dargestellt ist, kann ein Controller ein Kraftstoffeinspritzprofil während eines ersten Zylinderverbrennungsereignisses beim Kraftmaschinenstart (insbesondere bei einem Kraftmaschinenkaltstart) in der Weise einstellen, dass sowohl eine Einzeleinspritzung als auch mehrere Direkteinspritzungen synergetisch genutzt werden, um die Abgaskatalysatoraktivierung zu beschleunigen, ohne dass eine Kraftmaschinen-Rußbelastung erhöht wird und während außerdem Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile bereitgestellt werden. Das erste Einspritzprofil, das bei dem Kraftmaschinenstart verwendet wird, kann ein vorgegebenes erstes und zweites Einspritzverhältnis aufweisen, die die Katalysatortemperatursteuerung ermöglichen. Das erste Einspritzprofil kann bis in das Kraftmaschinenanlassen fortgesetzt werden, bis eine Zielanzahl von Zylinderereignissen seit der ersten Verbrennung erreicht ist. Daraufhin kann die Kraftstoffeinspritzung zu einem zweiten, anderen Einspritzprofil überführt werden, das ein anderes erstes und zweites Einspritzverhältnis aufweist, das die Leerlauf-Kraftmaschinendrehzahlsteuerung ermöglicht.
Wie oben beschrieben wurde, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Jeder Zylinder als solches kann seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzeinrichtung(en), Zündkerze usw. enthalten.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Diese enthalten Unterschiede der Größe, wobei z. B. eine Einspritzeinrichtung ein größeres Einspritzloch als die andere aufweisen kann. Andere Unterschiede enthalten unterschiedliche Sprühwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliche Zielrichtungen, unterschiedliche Einspritzzeiteinstellungen, unterschiedliche Sprüheigenschaften, unterschiedliche Orte usw., sind darauf aber nicht beschränkt. Darüber hinaus können in Abhängigkeit von dem Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzeinrichtungen 170 und 166 unterschiedliche Wirkungen erzielt werden.
Der Kraftstofftank in dem Kraftstoffsystem 172 kann Kraftstoff mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten wie etwa mit unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen halten. Diese Unterschiede können unterschiedliche Alkoholgehalte, unterschiedliche Oktanzahlen, unterschiedliche Verdampfungswärmen, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. enthalten. In einem Beispiel könnten Kraftstoffe mit unterschiedlichen Alkoholgehalten Benzin-, Ethanol-, Methanol- oder Alkoholgemische wie etwa E85 (das näherungsweise 85% Ethanol und 15% Benzin ist) oder M85 (das näherungsweise 85% Methanol und 15% Benzin ist) enthalten. Andere alkoholhaltige Kraftstoffe könnten ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein.
Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und für Kalibrierungswerte, das in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lese-Arbeitsspeicherchip 110 gezeigt ist, einen Direktzugriffsspeicher 112, einen Erhaltungsspeicher 114 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann außer den zuvor diskutierten Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren einschließlich eines Messwerts der eingeführten Luftmassenströmung (MAF) von dem Luftmassenströmungssensor 122; einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; eines Profilzündungsaufnahmesignals (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 140 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 120 (oder von einem anderen Typ); einer Drosselstellung (TP) von einem Drosselstellungssensor; und eines Krümmerabsolutdrucksignals (MAP) von dem Sensor 124 empfangen. Durch den Controller 12 kann aus dem Signal PIP ein Kraftmaschinendrehzahlsignal, RPM, erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Unterdrucks oder des Drucks in dem Einlasskrümmer bereitzustellen.
Der Speichermedium-Nur-Lese-Arbeitsspeicher 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen repräsentieren, die durch den Prozessor 106 ausgeführt werden können, um die im Folgenden beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgeführt sind, auszuführen. In 2 ist eine beispielhafte Routine beschrieben, die durch den Controller ausgeführt werden kann.
Nun übergehend zu 2 ist eine beispielhafte Routine 200 zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einen Kraftmaschinenzylinder, der eine (erste) Einzeleinspritzeinrichtung und eine (zweite) Direkteinspritzeinrichtung enthält, auf der Grundlage einer Menge der durch die Kraftmaschine erzeugten Partikel gezeigt.
Bei 202 können Kraftmaschinenbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Diese können z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, das Verhältnis von Zylinderluft zu eingespritztem Kraftstoff (AFR), die Kraftmaschinentemperatur (wie sie z. B. aus einer Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur gefolgert wird), die Abgastemperatur, die Katalysatortemperatur (Tcat), das gewünschte Drehmoment, den Ladedruck usw. enthalten.
Bei 204 kann bestimmt werden, ob eine Kraftmaschinen-Kaltstartbedingung vorliegt. Somit kann ein Kraftmaschinenkaltstart einen Kraftmaschinenanfangsstart von abgeschalteten Bedingungen enthalten. In einem Beispiel kann eine Kraftmaschinen-Kaltstartbedingung bestätigt werden, falls eine Kraftmaschinentemperatur unter einem Schwellenwert liegt und wenn eine Katalysatortemperatur unter einem Schwellenwert (wie etwa unter einer Anspringtemperatur) liegt. Falls eine Kraftmaschinen-Kaltstartbedingung nicht bestätigt wird, kann bei 206 eine Kraftmaschinen-Warmstartbedingung bestätigt werden. Somit kann der Kraftmaschinenwarmstart einen Kraftmaschinenneustart enthalten, bei dem die Kraftmaschine bald nach einer vorhergehenden Kraftmaschinenabschaltung neu gestartet wird. In einem Beispiel kann eine Kraftmaschinen-Warmstartbedingung bestätigt werden, falls eine Kraftmaschinentemperatur und/oder eine Katalysatortemperatur über einem Schwellenwert liegen.
Als Reaktion auf eine Kraftmaschinen-Kaltstartbedingung enthält die Routine bei 210 das Betreiben der Kraftmaschine mit einem ersten Einspritzprofil, um die Katalysatoraktivierung zu beschleunigen. Der Betrieb mit dem ersten Einspritzprofil enthält während eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Kraftmaschinenstart die Einzeleinspritzung eines Teils des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil und die Direkteinspritzung eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrfache Einspritzung. Die Einspritzung des verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen kann die Direkteinspritzung des verbleibenden Teils als wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung und eine Verdichtungstakteinspritzung enthalten. Wie z. B. anhand von 3 ausführlich geschildert ist, kann der direkteingespritzte Teil des Kraftstoffs als eine erste, eine Ansaugtakteinspritzung und als eine zweite, eine Verdichtungstakteinspritzung geliefert werden. Die Einspritzmengen können in der Weise eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzmenge, die erste, die Ansaugtakteinspritzmenge und die zweite, die Verdichtungstakteinspritzmenge innerhalb von 15% voneinander liegen. In einem Beispiel können 30% der Kraftstoffeinspritzung als Einzeleinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einspritzventil (z. B. während eines Ausstoßtakts) geliefert werden, können weitere 35% der Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert werden, während verbleibende 35% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden.
Ein erstes Verhältnis der Einzeleinspritzmenge relativ zur gesamten Direkteinspritzmenge kann auf der Grundlage einer Abgaskatalysatortemperatur eingestellt werden. Zum Beispiel kann ein höherer Anteil der Einzeleinspritzung verwendet werden, während die Katalysatortemperatur zunimmt. Das erste Verhältnis kann ferner auf der Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen beim Kraftmaschinenstart beruhen. Ein zweites Verhältnis der ersten Ansaugtakteinspritzmenge relativ zu der zweiten Verdichtungstakteinspritzmenge kann auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur und von Rußtendenzen der Kraftmaschine eingestellt werden. Ferner kann das zweite Verhältnis auf der Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen beim Kraftmaschinenstart beruhen. Hier kann vorteilhaft eine verhältnismäßig höhere Menge an Direkteinspritzung verwendet werden, um die Kraftmaschine und den Katalysator zu erwärmen und dadurch die Katalysatoraktivierung zu beschleunigen und die Kraftmaschinen- und Katalysatorleistung unter den Kraftmaschinen-Kaltstartbedingungen zu verbessern.
Zusätzlich zu dem ersten Einspritzprofil kann auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur bei dem Kraftmaschinenstart die Zündfunkenzeiteinstellung nach spät verstellt werden. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung von dem MBT weiter nach spät verstellt werden, um dem Abgaskatalysator zusätzliche Wärme zuzuführen. Der Betrag der angewendeten Zündfunkenverstellung nach spät kann ferner sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Verhältnis beruhen. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung für die Verbrennungsstabilität nach früh oder nach spät verstellt werden, während das erste oder das zweite Verhältnis zunimmt. Für die meisten Kraftmaschinen, die bei einem extrem stark nach spät verstellten Zündfunken betrieben werden, wird das zweite Verhältnis auf ein Niveau für die beste Verbrennung bei der wenigsten PM-Emission erhöht.
Bei 212 enthält die Routine das Fortsetzen der Einzeleinspritzung und der Direkteinspritzung über mehrere Kraftstoffeinspritzungen während des Anlassens. Insbesondere wird das Fortsetzen für eine Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem ersten Verbrennungsereignis ausgeführt, wobei die Anzahl auf einer Anzahl von Zylinderereignissen beruht. Somit ist das Starten einer Kraftmaschine ein großes Übergangsereignis, und die Fähigkeit, jedes Ereignis zu managen, ermöglicht eine robustere Kraftmaschinenleistung und weniger gasförmige Emissionen und Partikelemissionen. Da die Fähigkeiten von Kraftmaschinen-Verbrennungskammern variieren, ermöglicht die Fähigkeit der Routine, jedes Ereignis zu managen, ferner eine Strategie, die flexibel genug ist, um mit verschiedenen Kraftmaschinentypen wirksam zu sein.
Während des Kraftmaschinenstarts wird das erste Ereignis mit Kraftstoff beaufschlagt, wenn die Kraftmaschinendrehzahl etwa 150 bis 200 min^–1 beträgt. Jedes Ereignis danach wird mit einer anderen Kraftmaschinendrehzahl mit Kraftstoff beaufschlagt. Für Kraftmaschinen und Antriebsstränge mit niedriger Emission ist es wichtig, bei der Kraftstoffbeaufschlagung während des Kraftmaschinenstarts Flexibilität zu haben, da der Einspritztyp und die Zeiteinstellung für optimale Emission/Leistung für jedes Ereignis anders sein können. Zum Beispiel können extreme Kaltstarts aus verschiedenen Gründen eine Herausforderung sowohl für Einzeleinspritzungs- als auch für Direkteinspritzungssysteme sein. Einzeleinspritzungssysteme verlieren viel Kraftstoff in das Kurbelgehäuse. Dieser verdünnt das Öl, während die Kraftmaschine Probleme hat, genügend Kraftstoff zu erhalten, um ihn zum Starten in dem Zylinder zu verdampfen. Bei extrem kalten Temperaturen ist der höhere Kraftstoffdruck der Direkteinspritzung gut wirksam, um genug verdampften Kraftstoff für die Verbrennung zu erzeugen, während die Hochdruck-Verdrängungskraftstoffpumpensysteme Mühe haben, den Kraftstoffdruck bei dem hohen Kraftstoffbedarf des Kaltstarts bei niedrigen Anlassdrehzahlen aufrechtzuerhalten. Somit kann bei extremen Kaltstarts der erste Verbrennungszyklus veranlassen, dass das Einzeleinspritzungssystem den Kraftstoff ergänzt, so dass das Direkteinspritzungssystem bei extrem kalten Temperaturen Einspritzungen mit ausreichend bemessenem Druck für einen robusten Start liefern kann. Nach einem Zyklus kann die Kraftmaschinendrehzahl ausreichen, damit die Direkteinspritzungs-Hochdruckkraftstoffpumpe den gewünschten Druck für die Kraftstoffverdampfung und für die effektive Verbrennung aufrechterhält. An diesem Punkt kann die Einzeleinspritzung von Kraftstoff außer Kraft gesetzt werden, bis sich die Kraftmaschine aufgewärmt hat.
Als ein weiteres Beispiel kann bei dem Neustart einer Kraftmaschine bei Betriebstemperatur (oder bei einem Warmstart) eine andere Kraftstoffeinspritzeinstellung ausgeführt werden. Für den schnellsten Start kann hier eine Direkteinspritzung von Kraftstoff für die erste Umdrehung verwendet werden. Daraufhin kann die Einzeleinspritzung von Kraftstoff hinzugefügt werden. Das Ergebnis ist ein schnellerer Kraftmaschinenstart mit niedrigeren PM-Emissionen. Als ein nochmals weiteres Beispiel kann der Kraftstoff in dem Niederdruck-Einzeleinspritzungs-Kraftstoffverteilerrohr bei extrem warmen Starttemperaturen verdampfen, während der Direkteinspritzungshochdruck den Kraftstoff flüssig hält. Somit kann der erste Zyklus bei extrem warmen Betriebstemperaturen ein niedriges erstes Verhältnis aufweisen, so dass zum Starten der Kraftmaschine hauptsächlich die Direkteinspritzung verwendet wird. Daraufhin kann das erste Verhältnis erhöht werden, das Dampf aus dem Einzeleinspritzungssystem entfernt und das Schlitzkraftstoffverteilerrohr kühlt, da kühlerer Kraftstoff in es hinein gelangt.
Bei 218 kann bestimmt werden, ob die Kraftmaschinendrehzahl höher als eine Schwellendrehzahl ist. Insbesondere kann bestimmt werden, ob das Anlassen abgeschlossen ist und ob eine Kraftmaschinen-Leerlaufdrehzahl erreicht worden ist. Falls ja, enthält die Routine bei 220, nachdem das Anlassen abgeschlossen worden ist, das Überführen der Kraftstoffeinspritzung in ein zweites Einspritzprofil, das eine Leerlaufdrehzahlsteuerung ermöglicht. Dies kann z. B. das Überführen zu einer reinen Kraftstoffeinzeleinspritzung oder zu einer reinen Kraftstoffdirekteinspritzung enthalten. In einem Beispiel kann das Einspritzprofil für Kraftmaschinenstarts zu einem reinen Einzeleinspritzungs-Einspritzprofil überführt werden, wenn die Kraftmaschine über einem (ersten) Temperaturschwellenwert und unter einem weiteren (z. B. unter einem zweiten Schwellenwert, der höher als der erste Schwellenwert ist) ist. In einem weiteren Beispiel kann das Einspritzprofil für einen Kraftmaschinenstart unter dem (ersten) Temperaturschwellenwert und über einem weiteren Schwellenwert (z. B. einem dritten Schwellenwert, der kleiner als der erste Schwellenwert ist) zu einem reinen Direkteinspritzungs-Einspritzprofil überführt werden. In einem alternativen Beispiel enthält das Überführen nach dem Anlassen das Überführen der Kraftstoffeinspritzung zur Einzeleinspritzung eines Teils des Kraftstoffs, bevor sich das Einlassventil öffnet, und die Direkteinspritzung eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs während eines Ansaugtakts. Dabei kann das Einspritzverhältnis von direkteingespritztem Kraftstoff zu einzeln eingespritztem Kraftstoff auf der Grundlage der Kraftstoffmasse variieren. Falls die Schwellenkraftmaschinendrehzahl bei 218 nicht erreicht worden ist, kann somit bei 219 das beim Anlassen verwendete Einspritzprofil aufrechterhalten werden.
Obwohl die Routine aus 2 zeigt, dass für alle Kraftmaschinenkaltstarts ein erstes Einspritzprofil verwendet wird, wird gewürdigt werden, dass das erste Einspritzprofil in alternativen Ausführungsformen während Kraftmaschinenkaltstarts auf der Grundlage der Kraftmaschinentemperatur zur Zeit des Kaltstarts variieren kann. Insbesondere können das erste und das zweite Einspritzverhältnis des ersten Einspritzprofils auf der Grundlage der Kraftmaschinentemperatur zur Zeit des Kaltstarts (z. B. aufgrund dessen, ob der Kaltstart ein regulärer Kaltstart oder ein Kaltstart bei sehr kalter Temperatur war) variieren. Zum Beispiel kann das erste Einspritzprofil bei regulären Kraftmaschinenkaltstarts ein erstes und ein zweites Einspritzverhältnis aufweisen, die verhältnismäßig gleich gewichtet sind, während das erste Einspritzprofil bei Kaltstarts bei sehr kalter Temperatur ein erstes und ein zweites Einspritzverhältnis aufweisen kann, das verhältnismäßig stärker in Richtung Direkteinspritzung gewichtet ist.
Zurückkehrend zu 206 enthält die Routine bei 214 als Reaktion auf eine Kraftmaschinen-Warmstartbedingung das Betreiben der Kraftmaschine mit einem zweiten Einspritzprofil, um die Robustheit bei extremen Warmstarts zu verbessern. Das Betreiben mit dem zweiten Einspritzprofil enthält während eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Kraftmaschinenstart die Einzeleinspritzung eines (größeren) Teils des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil und die Direkteinspritzung eines (kleineren) verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen. Das Einspritzen des verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen kann die Direkteinspritzung des verbleibenden Teils als wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung und/oder eine Verdichtungstakteinspritzung enthalten. Wie anhand von 3 ausführlich dargestellt ist, kann z. B. der direkteingespritzte Teil des Kraftstoffs als eine erste Ansaugtakteinspritzung und als eine zweite Verdichtungstakteinspritzung geliefert werden. Die Einspritzmengen können in der Weise eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzmenge, die erste Ansaugtakteinspritzmenge und die zweite Verdichtungstakteinspritzmenge innerhalb von 15% voneinander liegen. In einem Beispiel können 35% der Kraftstoffeinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil (z. B. während eines Ausstoßtakts) als eine Einzeleinspritzung geliefert werden, können weitere 35% der Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert werden, während die verbleibenden 30% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden. In einem weiteren Beispiel können 50% der Kraftstoffeinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil als eine Einzeleinspritzung geliefert werden, können weitere 50% der Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert werden, während keine Kraftstoffeinspritzung für eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert wird. In einem abermals weiteren Beispiel können 70% der Kraftstoffeinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil als eine Einzeleinspritzung geliefert werden, während keine Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert wird, während die verbleibenden 30% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden. In einem nochmals weiteren Beispiel kann kein Kraftstoff während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil als eine Einzeleinspritzung geliefert werden, während 70% der Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert werden und während verbleibende 30% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden. In einem abermals weiteren Beispiel können die Einzeleinspritzmenge, die Ansaugtakt-Direkteinspritzmenge und die Verdichtungstakt-Direkteinspritzmenge 0–100% voneinander sein.
Ein erstes Verhältnis der Einzeleinspritzmenge relativ zu einer gesamten Direkteinspritzmenge kann auf der Grundlage der bei dem Kraftmaschinenkühlmittel oder bei dem Zylinderkopf während des Warmstarts gemessenen oder gefolgerten Temperatur eingestellt werden. Zum Beispiel kann ein höheres Verhältnis der Einzeleinspritzung verwendet werden, während die Temperatur zunimmt. Ferner kann das erste Verhältnis auf der Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen beruhen. Ein zweites Verhältnis der ersten Ansaugtakteinspritzmenge relativ zu der zweiten Verdichtungstakteinspritzmenge kann auf der Grundlage der beim Kraftmaschinenkühlmittel oder beim Zylinderkopf gemessenen oder gefolgerten Temperatur und einer Rußbelastung der Kraftmaschine eingestellt werden. Ferner kann das zweite Verhältnis auf der Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen beruhen. Hier kann zum schnellen Starten der Kraftmaschine vorteilhaft die verhältnismäßig höhere Menge an Direkteinspritzung verwendet werden, wodurch die Kraftmaschinenleistung und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter Kraftmaschinen-Warmstartbedingungen verbessert werden.
Falls die Kraftmaschinen- und/oder Katalysatortemperatur im Vergleich zugenommen hat und innerhalb eines Schwellengebiets der Schwellentemperatur liegt, kann der Controller bei 212 das Überführen der Kraftstoffeinspritzung in den Kraftmaschinenzylinder von der verhältnismäßig höheren Menge an Kraftstoffeinzeleinspritzung zu einer verhältnismäßig höheren Menge an Kraftstoffdirekteinspritzung beginnen. Der Übergang kann auf der Grundlage einer Entfernung der Kraftmaschinen- und/oder Katalysatortemperatur von der Schwellentemperatur eingestellt werden. Zum Beispiel kann eine Rate des Übergangs erhöht werden, während die Entfernung von der Schwellentemperatur zunimmt, wenn die Temperatur innerhalb eines Schwellengebiets der Schwellentemperatur liegt. Dies kann das schrittweise Deaktivieren der Einzeleinspritzeinrichtung, während die Direkteinspritzeinrichtung schrittweise aktiviert wird, während sich die Temperatur der Schwellentemperatur annähert, enthalten. Somit kann die Kraftstoffeinspritzung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschinen- und/oder die Katalysatortemperatur bei der Schwellentemperatur oder jenseits von ihr ist, zu einer höheren Menge an Kraftstoffdirekteinspritzung und zu einer kleineren Menge an Kraftstoffeinzeleinspritzung überführt worden sein. Dadurch, dass ein höheres Verhältnis der Direkteinspritzung verwendet wird, während eine Kraftmaschinenlast (und somit eine Kraftmaschinentemperatur) zunimmt, können hier die Vorteile der Ladungskühlung und der verbesserten Kraftstoffwirtschaftlichkeit von direkteingespritztem Kraftstoff genutzt werden.
Als ein Beispiel kann der Controller einen Kraftmaschinenwarmstart bestimmen und entsprechend das Überführen der Kraftstoffeinspritzung in den Kraftmaschinenzylinder von der verhältnismäßig höheren Menge an Kraftstoffeinzeleinspritzung zu einer verhältnismäßig höheren Menge an Kraftstoffdirekteinspritzung beginnen, falls die Kraftmaschinen- und/oder Katalysatortemperatur über einem Schwellenbereich der Schwellentemperatur oder darin liegt. Der Übergang kann auf der Grundlage einer Entfernung der Kraftmaschinen- und/oder Katalysatortemperatur von der Schwellentemperatur eingestellt werden. Zum Beispiel kann eine Rate des Übergangs erhöht werden, während die Entfernung von der Schwellentemperatur zunimmt, wenn die Temperatur innerhalb eines Schwellengebiets der Schwellentemperatur liegt. Dies kann das schrittweise Deaktivieren der Einzeleinspritzeinrichtung, während die Direkteinspritzeinrichtung schrittweise aktiviert wird, während sich die Temperatur der Schwellentemperatur annähert, enthalten. Somit kann die Kraftstoffeinspritzung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschinen- und/oder die Katalysatortemperatur bei der oder jenseits der Schwellentemperatur ist, zu einer höheren Menge an Kraftstoffdirekteinspritzung und zu einer kleineren Menge an Kraftstoffeinzeleinspritzung überführt worden sein. Dadurch, dass ein höheres Verhältnis der Direkteinspritzung verwendet wird, während eine Kraftmaschinentemperatur zunimmt, können hier die Vorteile der Ladungskühlung und der verbesserten Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer Kraftstoffdirekteinspritzung erzielt werden.
Während die Routine aus 2 keine Ausführung irgendwelcher Zündfunkenzeiteinstellungen zeigt, während das zweite Einspritzprofil betrieben wird, kann in alternativen Ausführungsformen bei dem Kraftmaschinenwarmstart zusätzlich zu dem zweiten Einspritzprofil die Zündfunkenzeiteinstellung auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl und des Ereignisses eingestellt (z. B. nach spät verstellt) werden. Falls z. B. die Kraftmaschinendrehzahl pro Ereignis schnell zunimmt, kann die Zündfunkenzeiteinstellung weiter von dem MBT nach spät verstellt werden. Ferner kann der Betrag der angewendeten Zündfunkenverstellung nach spät sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Verhältnis beruhen. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung mit dem ersten Verhältnis nach früh verstellt werden und in Abhängigkeit von dem zweiten Verhältnis nach spät verstellt werden, während das erste oder das zweite Verhältnis zunimmt.
In einem Beispiel können die Zündfunkenzeiteinstellungen auf der Grundlage des Kraftstoffeinspritzprofils wahlweise ausgeführt werden, um Drehmomentübergangszustände zu kompensieren. Zum Beispiel kann als Reaktion auf eine Verringerung der Menge der Kraftstoffeinzeleinspritzung und auf eine Zunahme der Menge der Kraftstoffdirekteinspritzung die Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung um einen Betrag nach spät verstellt werden. In alternativen Ausführungsformen können zusätzlich oder optional Einstellungen des Ladedrucks und/oder der AGR und/oder der VCT usw. vorgenommen werden, um Drehmomentübergangszustände zu kompensieren.
Bei 216 enthält die Routine das Fortsetzen der Einzeleinspritzung und der Direkteinspritzung über mehrere Kraftstoffeinspritzungen während des Anlassens. Insbesondere wird das Fortsetzen für eine Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem ersten Verbrennungsereignis ausgeführt, wobei die Anzahl auf einer Anzahl von Zylinderereignissen beruht. Wie zuvor ausführlich dargelegt wurde, wird das erste Ereignis während des Kraftmaschinenstarts mit Kraftstoff beaufschlagt, wenn die Kraftmaschinendrehzahl etwa 150 bis 200 min^–1 beträgt, wobei jedes Ereignis danach bei einer anderen Kraftmaschinendrehzahl mit Kraftstoff beaufschlagt wird. Bei extremen Kaltstarts kann der erste Verbrennungszyklus die Einzeleinspritzung verwenden, um den Kraftstoff zu ergänzen, so dass das Direkteinspritzungssystem für einen robusten Start bei extrem kalten Temperaturen Einspritzungen mit geeignet bemessener Verdichtung liefern kann. Nach einem Zyklus kann die Kraftmaschinendrehzahl ausreichen, damit die Direkteinspritzungs-Hochdruckkraftstoffpumpe den gewünschten Druck für die Kraftstoffverdampfung und für die effiziente Verbrennung aufrechterhält. An diesem Punkt kann die Einzeleinspritzung von Kraftstoff außer Kraft gesetzt werden, bis sich die Kraftmaschine aufgewärmt hat.
In einem Beispiel kann das Kraftstoffeinspritzprofil während des Kraftmaschinenanlassens auf der Grundlage der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen sowie des in dem Kraftstofftank verfügbaren Kraftstoffs eingestellt werden. In einem Beispiel kann eine Menge des durch die Direkteinspritzeinrichtung eingespritzten Kraftstoffs erhöht werden, während eine Menge des durch die Einzeleinspritzeinrichtung eingespritzten Kraftstoffs verringert werden kann, während eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Kraftmaschinenlast und/oder ein gewünschtes Drehmoment während des Anlassens zunehmen. Die Direkteinspritzung des Kraftstoffs kann hier eine höhere Kraftstoffeffizienz und eine höhere Leistungsausgabe bereitstellen. Außerdem kann die Direkteinspritzung des Kraftstoffs verwendet werden, um die Ladungskühlungseigenschaften des Alkoholkraftstoffs auszunutzen, wenn der für die Einspritzung verfügbare Kraftstoff ein Alkoholkraftstoff ist.
Bei 218 enthält die Routine nach dem Anlassen das Bestimmen, ob die Kraftmaschinendrehzahl höher als eine Schwellendrehzahl ist (wie etwa über einer Kraftmaschinen-Leerlaufdrehzahl liegt). Wie zuvor ausführlich dargestellt wurde, enthält die Routine bei 220 das Überführen der Kraftstoffeinspritzung zu einem zweiten Einspritzprofil, das die Leerlaufdrehzahlsteuerung ermöglicht, wenn das der Fall ist. Andernfalls kann das erste Einspritzprofil, das beim Anlassen verwendet wird, bei 219 aufrechterhalten und fortgesetzt werden, bis eine Kraftmaschinen-Leerlaufdrehzahl erreicht ist.
In einem Beispiel kann während eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Kraftmaschinenstart ein Controller einen Teil des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil einzeleinspritzen und einen verbleibenden Teil des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen des ersten Verbrennungsereignisses direkteinspritzen. Darin kann der verbleibende Teil als ein Beispiel als wenigstens eine erste Ansaugtakteinspritzung und als eine zweite Verdichtungstakteinspritzung eingespritzt werden. Die Einzeleinspritzmenge, die erste Ansaugtakteinspritzmenge und die zweite Verdichtungstakteinspritzmenge können auf innerhalb von 0% bis 100% voneinander eingestellt werden. In einem alternativen Beispiel kann der verbleibende Teil des Kraftstoffs als mehrere Ansaugtakteinspritzungen, als mehrere Verdichtungstakteinspritzungen oder als wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung und wenigstens eine Verdichtungstakteinspritzung eingespritzt werden.
Ein erstes Verhältnis der Einzeleinspritzmenge relativ zu einer gesamten Direkteinspritzmenge (d. h. zu einer Summe des über einen oder mehrere Ansaugtakte direkteingespritzten Kraftstoffs, einer Summe des über einen oder mehrere Verdichtungstakte direkteingespritzten Kraftstoffs oder einer Summe des wenigstens als eine Ansaugtakteinspritzung und als wenigstens eine Verdichtungstakteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs) kann auf der Grundlage einer Abgaskatalysatortemperatur und/oder einer Kraftmaschinentemperatur eingestellt werden. Daraufhin kann ein zweites Verhältnis der ersten Ansaugtakteinspritzmenge relativ zu der zweiten Verdichtungstakteinspritzmenge auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur, der Kraftmaschinentemperatur und einer Rußbelastung der Kraftmaschine eingestellt werden. Ferner kann sowohl das erste als auch das zweite Verhältnis auf einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem Kraftmaschinenstart beruhen.
Der Controller kann die Zündfunkenzeiteinstellung außerdem auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur und der Kraftmaschinentemperatur beim Kraftmaschinenstart nach spät verstellen. Darin kann ein Betrag der Zündfunkenverstellung nach spät ferner sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Verhältnis beruhen. Daraufhin kann der Controller die Einzeleinspritzung und die Direkteinspritzung über mehrere Kraftstoffeinspritzungen während des Anlassens nach dem ersten Verbrennungsereignis fortsetzen. Während des Anlassens kann das Fortsetzen für eine Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem ersten Verbrennungsereignis ausgeführt werden, wobei die Anzahl von Verbrennungsereignissen, für die das Fortsetzen ausgeführt wird, auf einer Anzahl von Zylinderereignissen beruht. Nach dem Anlassen kann die Kraftstoffeinspritzung zu einem dritten Verhältnis von Einzeleinspritzung zu Direkteinspritzung und zu einem vierten Verhältnis von Ansaugtakteinspritzung zu Verdichtungstakteinspritzung übergehen. Das dritte Verhältnis kann hier von dem ersten Verhältnis verschieden (z. B. größer oder kleiner) sein, während das vierte Verhältnis von dem zweiten Verhältnis verschieden (z. B. größer oder kleiner) ist. Alternativ kann die Kraftstoffeinspritzung nach dem Anlassen während des Ansaugtakts oder während des Verdichtungstakts zur Einzeleinspritzung eines Teils des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil und zur Direkteinspritzung eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs überführt werden.
3 zeigt ein Diagramm 300 der Ventilzeiteinstellung und der Kolbenstellung in Bezug auf eine Kraftmaschinenstellung für einen gegebenen Kraftmaschinenzylinder. Während die Kraftmaschine während eines Kraftmaschinenstarts angelassen wird, kann ein Kraftmaschinencontroller so konfiguriert werden, dass er ein Kraftstoffeinspritzprofil des an den Zylinder gelieferten Kraftstoffs einstellt. Insbesondere kann Kraftstoff während des Kraftmaschinenstarts als ein erstes Profil geliefert werden und daraufhin, nach dem Kraftmaschinenanlassen, zu einem zweiten, anderen Profil überführt werden. Die unterschiedlichen Kraftstoffeinspritzprofile können enthalten, dass ein Teil des Kraftstoffs als Einzeleinspritzung an den Zylinder geliefert wird und dass ein verbleibender Teil des Kraftstoffs als Direkteinspritzung an den Zylinder geliefert wird. Ferner kann der direkteingespritzte Teil des Kraftstoffs als eine einzelne Ansaugtakteinspritzung, als eine einzelne Verdichtungstakteinspritzung oder als eine Kombination davon geliefert werden.
Das Diagramm 300 veranschaulicht eine Kraftmaschinenstellung entlang der x-Achse in Kurbelwinkelgrad (CAD). Die Kurve 308 zeigt Kolbenstellungen (entlang der y-Achse) mit Bezug auf ihren Ort vom oberen Totpunkt (TDC, OT) und/oder vom unteren Totpunkt (BDC, UT) und ferner mit Bezug auf ihren Ort innerhalb der vier Takte (Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt und Ausstoßtakt) eines Kraftmaschinenzyklus. Wie durch die Sinuskurve 308 angegeben ist, bewegt sich ein Kolben vom TDC schrittweise nach unten, wobei er bis zum Ende des Arbeitstakts beim BDC das untere Ende erreicht. Daraufhin kehrt der Kolben bis zum Ende des Ausstoßtakts zum oberen Ende beim TDC zurück. Daraufhin bewegt sich der Kolben während des Ansaugtakts wieder nach unten in Richtung des BDC und kehrt bis zum Ende des Verdichtungstakts zu seiner ursprünglichen oberen Stellung beim TDC zurück.
Die Kurven 302 und 304 zeigen Ventilzeiteinstellungen für ein Auslassventil (die gestrichelte Kurve 302) und für ein Einlassventil (die durchgezogene Kurve 304) während eines normalen Kraftmaschinenbetriebs. Wie dargestellt ist, kann ein Auslassventil am Ende des Arbeitstakts gerade geöffnet werden, während der Kolben das untere Ende erreicht. Daraufhin kann das Auslassventil schließen, während der Kolben den Ausstoßtakt abschließt, wobei es wenigstens offen bleibt, bis ein nachfolgender Ansaugtakt begonnen hat. In derselben Weise kann ein Einlassventil bei dem oder vor dem Beginn eines Ansaugtakts geöffnet werden und kann wenigstens offen bleiben, bis ein nachfolgender Verdichtungstakt begonnen hat.
Im Ergebnis der Zeiteinstellungsdifferenzen zwischen dem Schließen des Auslassventils und dem Öffnen des Einlassventils können für eine kurze Dauer vor dem Ende des Ausstoßtakts und nach dem Beginn des Ansaugtakts sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil offen sein. Diese Zeitdauer, während der beide Ventile offen sein können, wird als eine positive Überlappung 306 von Einlass- zu Auslassventil (oder einfach als positive Ventilüberlappung), die durch ein schraffiertes Gebiet am Schnittpunkt der Kurven 302 und 304 dargestellt ist, bezeichnet. In einem Beispiel kann die positive Überlappung 306 von Einlass- zu Auslassventil eine Standardnockenstellung der Kraftmaschine sein, die während eines Kraftmaschinenkaltstarts vorliegt.
Die dritte graphische Darstellung (von oben) des Diagramms 300 zeigt ein beispielhaftes Kraftstoffeinspritzprofil, das bei einem Kraftmaschinenstart während des Kraftmaschinenanlassens verwendet werden kann, um eine Menge der Kraftmaschinenstart-Abgas-PM-Emissionen zu verringern, ohne die Kraftmaschinenverbrennungsstabilität zu verschlechtern. Wie hier ausführlich dargelegt ist, wird das Einspritzprofil auf der Grundlage der Anzahl von Verbrennungsereignissen seit einem Kraftmaschinenstart mit einem Teil des einzeleingespritzten Kraftstoffs (schraffierter Block) und mit einem Teil des direkteingespritzten Kraftstoffs (diagonal gestreifte Blöcke) eingestellt.
In dem gezeigten Beispiel ist ein während eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Kraftmaschinenstart verwendetes Kraftstoffeinspritzprofil gezeigt. Der Kraftmaschinenstart ist hier ein Kraftmaschinenkaltstart. Ein Kraftmaschinencontroller ist dafür konfiguriert, die Gesamtmenge an Kraftstoff zu dem Zylinder als eine bei 312 gezeigte erste, eine Einzeleinspritzung (schraffierter Block), als eine bei 314 gezeigte zweite, eine Direkteinspritzung (diagonal gestreifter Block) und als eine bei 316 gezeigte dritte, eine Direkteinspritzung (diagonal gestreifter Block) bereitzustellen. Die erste, die Einzeleinspritzung 312 kann einen ersten Teil des Kraftstoffs (P1) enthalten, der bei einer ersten Zeiteinstellung CAD1 einzeleingespritzt wird. Insbesondere wird der erste Teil des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil (d. h. während des Ausstoßtakts) einzeleingespritzt. Daraufhin wird ein verbleibender Teil des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen direkteingespritzt. Insbesondere wird ein zweiter Teil des Kraftstoffs (D2) als eine erste Ansaugtakteinspritzung bei CAD2 direkteingespritzt, während ein dritter Teil des Kraftstoffs (D3) als eine zweite Verdichtungstakteinspritzung bei CAD3 direkteingespritzt wird.
Außer der Aufteilung der Menge des als einzelne Einzeleinspritzung und als mehrere Direkteinspritzungen eingespritzten Kraftstoffs kann eine Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung eingestellt werden. Zum Beispiel kann eine Zündfunkenzeiteinstellung während der reinen Einzeleinspritzung (wie bei 320 gezeigt), wie etwa, wenn die Kraftmaschine bei extrem kalten Temperaturen gestartet wird, in Richtung des MBT nach früh verstellt werden. Als ein alternatives Beispiel kann der Zündfunken mit der Hinzufügung einer Verdichtungsdirekteinspritzung (wie bei 318 gezeigt) nach spät verstellt werden.
In dem gezeigten Beispiel enthält das Kraftstoffeinspritzprofil ein Verhältnis von einzeleingespritztem Kraftstoff: Kraftstoff, der beim Ansaugtakt direkteingespritzt wird: Kraftstoff, der beim Verdichtungstakt direkt eingestellt wird, das auf 30:35:35 eingestellt ist. Dadurch, dass hier ein Teil des Kraftstoffs einzeleingespritzt wird und ein verbleibender Teil des Kraftstoffs direkteingespritzt wird, kann eine Abgaskatalysatortemperatur schnell auf eine Anspringtemperatur erhöht werden, was die Kraftmaschinenleistung bei dem Kraftmaschinenkaltstart verbessert. Ferner kann dadurch, dass die Direkteinspritzung in wenigstens eine erste Ansaugtakteinspritzung und in wenigstens eine zweite Verdichtungstakteinspritzung aufgeteilt wird, die Katalysatoranspringtemperatur erreicht werden, ohne die Abgaspartikelemissionen (Abgas-PM-Emissionen) zu erhöhen und ohne die Kraftmaschinenverbrennungsstabilität zu verschlechtern. Dies ermöglicht, dass Kraftmaschinenstartemissionen verbessert werden, während außerdem die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert wird.
Nun übergehend zu 4 zeigt das Diagramm 400 Kraftstoffeinspritzprofile 401–404, die während eines Kraftmaschinenstarts, während des Anlassens und während der Kraftmaschinen-Leerlaufsteuerung verwendet werden können. Wie hier ausführlich dargelegt ist, können die Einspritzprofile auf der Grundlage einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem Kraftmaschinenstart eingestellt werden sowie darauf beruhen, ob der Kraftmaschinenstart ein Kraftmaschinenkaltstart oder ein Kraftmaschinenwarmstart ist. Somit zeigt jedes Einspritzprofil eine Zeiteinstellung der Einspritzung relativ zu einer Zylinderkolbenstellung. Auf der Grundlage der Stellung des Zylinderkolbens zu irgendeinem Zeitpunkt in dem Kraftmaschinenzyklus kann Kraftstoff während eines Ansaugtakts (I), während eines Verdichtungstakts (C), während eines Arbeitstakts (P) oder während eines Ausstoßtakts (E) in den Zylinder eingespritzt werden. Ferner zeigt das Einspritzprofil, ob Kraftstoff über Einzeleinspritzung (schraffierte Blöcke), über einzelne oder mehrere Direkteinspritzungen (gestreifte Blöcke) oder über beide eingespritzt wurde. Ferner zeigt das Einspritzprofil, ob gleichzeitig irgendwelche Zündfunkenzeiteinstellungen (z. B. die Verwendung einer Verstellung des Zündfunkens nach spät) ausgeführt wurden.
Bei 401 ist ein erstes beispielhaftes Einspritzprofil gezeigt, das während eines Kraftmaschinenkaltstarts verwendet werden kann. Insbesondere zeigt das erste Einspritzprofil 401 die Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder während eines ersten Zylinderverbrennungsereignisses (Ereignis 1). Während des Kraftmaschinenkaltstarts wird ein Teil des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil (d. h. während eines Ausstoßtakts eines vorhergehenden Zylinderverbrennungsereignisses) als eine erste Einzeleinspritzung (schraffierter Block) in den Zylinder eingespritzt, während ein verbleibender Teil des Kraftstoffs als eine erste Ansaugtakt-Direkteinspritzung und als eine zweite Verdichtungstakt-Direkteinspritzung (diagonal gestreifter Block) eingespritzt wird. Die Einspritzmengen können in der Weise eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzmenge, die erste Ansaugtakteinspritzmenge und die zweite Verdichtungstakteinspritzmenge innerhalb von 15% voneinander liegen. In einem Beispiel können 35% der Kraftstoffeinspritzung als eine Einzeleinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil (z. B. während eines Ausstoßtakts) geliefert werden, können weitere 35% der Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert werden, während verbleibende 30% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden.
Außer dem Aufteilen der Menge des als eine Einzeleinspritzung und als mehrere Direkteinspritzungen eingespritzten Kraftstoffs kann eine Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung (starke Linie) bei 401 während der Einzeleinspritzung 12 Grad vor dem TDC sein.
Bei 402 ist ein zweites beispielhaftes Einspritzprofil gezeigt, das während eines Kraftmaschinenwarmstarts verwendet werden kann. Insbesondere zeigt das zweite Einspritzprofil 402 die Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder während eines ersten Zylinderverbrennungsereignisses (Ereignis 1') beim Warmstart. Der Warmstart kann z. B. einen Kraftmaschinenneustart vom Leerlaufhalt enthalten. Alternativ kann der Warmstart einen Kraftmaschinenneustart von der Abschaltung enthalten, bei dem die Kraftmaschine nicht ausreichend lange abgeschaltet gewesen ist (und sich somit nicht auf Umgebungstemperaturen abgekühlt hat). Während des Kraftmaschinenwarmstarts wird kein Kraftstoff als eine erste Einzeleinspritzung in den Zylinder eingespritzt, während der gesamte Kraftstoff als eine Verdichtungsdirekteinspritzung (der gestreifte Block) eingespritzt wird. Die Einspritzmengen können in der Weise eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzmenge, die erste Ansaugtakteinspritzmenge und die zweite Verdichtungstakteinspritzmenge von 0% bis 100% betragen können. Im Vergleich dazu können 40% der Kraftstoffeinspritzung während eines Starts bei normaler Umgebungstemperatur als eine Einzeleinspritzung geliefert werden, können weitere 35% der Kraftstoffeinspritzung als eine Ansaugtakt-Direkteinspritzung geliefert werden, während verbleibende 25% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden.
Zusätzlich zu der einzelnen Einzeleinspritzung während des Kraftmaschinenwarmstarts kann die Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung (starke Linie) bei 402 beim TDC im Vergleich zu 12 Grad vor dem TDC für normale Umgebungstemperaturen eingestellt werden.
Bei 403 ist ein drittes beispielhaftes Einspritzprofil gezeigt, das während des Kraftmaschinenanlassens und nach einem Kraftmaschinenstart (Warmstart oder Kaltstart) verwendet werden kann. Insbesondere zeigt das dritte Einspritzprofil 403 die Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder für die Anzahl n von Zylinderverbrennungsereignissen seit dem ersten Zylinderverbrennungsereignis (Ereignisse 2 bis n). Während des Kraftmaschinenanlassens wird die Kraftstoffeinspritzung in ein Profil überführt, bei dem ein größerer Teil des Kraftstoffs während eines Warmstarts in den Zylinder einzeleingespritzt wird, während ein kleinerer verbleibender Teil des Kraftstoffs als Ansaug-/Verdichtungstakteinspritzung direkteingespritzt wird. Die Einspritzmengen können in der Weise eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzmenge und die Direkteinspritzmenge von 0% bis 100% voneinander sind. In einem Beispiel können 70% der Kraftstoffeinspritzung während des Anlassens als eine Einzeleinspritzung geliefert werden, während weitere 30% der Kraftstoffeinspritzung als eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung geliefert werden können.
Zusätzlich zur Aufteilung der Menge des eingespritzten Kraftstoffs als einzelne Einzeleinspritzung und als einzelne Direkteinspritzung kann die Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung (starke Linie) bei 403 auf 8 Grad vor dem TDC eingestellt werden.
Nach dem Kraftmaschinenstart und -anlassen und nachdem eine Kraftmaschinen-Leerlaufdrehzahl erreicht ist, kann ein viertes beispielhaftes Einspritzprofil verwendet werden, das bei 404 gezeigt ist. Insbesondere zeigt das vierte Einspritzprofil 404 die Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder für eine Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen seit dem Abschluss der Verbrennung (die Ereignisse n bis m). Während sich die Kraftmaschine während der Kraftmaschinen-Leerlaufsteuerung erwärmt, wird die Kraftstoffeinspritzung in ein Profil überführt, bei dem der Teil des Kraftstoffs, der in den Zylinder einzeleingespritzt wird, ähnlich dem verbleibenden Teil des Kraftstoffs ist, der als eine Ansaugtakteinspritzung direkteingespritzt wird. Ferner wird während des Verdichtungstakts kein Kraftstoff direkteingespritzt. Diese Einspritzmengen können in der Weise eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzmenge und die Direkteinspritzmenge innerhalb von 0% bis 100% voneinander liegen. Außer dem Aufteilen der Menge des als eine einzelne Einzeleinspritzung und als eine einzelne Direkteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs kann die Zündfunkenzündungs-Zeiteinstellung eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Zündfunkenzeiteinstellung (starke Linie) bei 404 während der Einzeleinspritzung von dem MBT um 40 Grad nach spät verstellt werden.
In einem Beispiel kann während eines Kraftmaschinenstarts und während des Anlassens auf der Grundlage einer Anzahl von Zylinderereignissen Kraftstoff als eine erste Einzeleinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil, als wenigstens eine Direkteinspritzung während eines Ansaugtakts und als wenigstens eine Direkteinspritzung während eines Verdichtungstakts eingespritzt werden. Die Menge des in der ersten Einzeleinspritzung, in der zweiten Direkteinspritzung und in der dritten Direkteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs kann von 0% bis 100% voneinander betragen. Die Einspritzung kann während des Kraftmaschinenstarts und -anlassens fortgesetzt werden, bis eine Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist. Daraufhin kann nach der Schwellenanzahl von Zylinderereignissen die Kraftstoffeinspritzung zu einer weiteren Einzeleinspritzung bei geschlossenem Einlassventil und wenigstens einer Ansaug- und Verdichtungstakteinspritzung überführt werden. Ein erstes Verhältnis der Einzeleinspritzung zur Direkteinspritzung, nachdem die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht worden ist, kann hier von dem ersten Verhältnis der Einzeleinspritzung zur Direkteinspritzung, bevor die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, verschieden (z. B. größer oder kleiner) sein. Gleichfalls kann ein zweites Verhältnis der Ansaugtakt-Direkteinspritzung zu der Verdichtungstakt-Direkteinspritzung, nachdem die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, von dem zweiten Verhältnis, bevor die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, verschieden (z. B. größer oder kleiner) sein.
Nachdem die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, kann das erste Verhältnis der Einzeleinspritzung während des Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil zu der Direkteinspritzung entweder während des Verdichtungstakts oder während des Ansaugtakts auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur und der Kraftmaschinentemperatur eingestellt werden, wobei das erste Verhältnis der Einzeleinspritzung zur Direkteinspritzung erhöht wird, während die Abgaskatalysatortemperatur zunimmt. Das heißt, nach der Schwellenanzahl von Zylinderereignissen kann ein Anteil der Einzeleinspritzung in dem Einspritzprofil erhöht werden, während die Abgaskatalysatortemperatur zunimmt.
Im Vergleich dazu kann das erste Verhältnis der Einzeleinspritzung während des Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil relativ zu der Direkteinspritzung auf der Grundlage einer geschätzten Kraftmaschinen-Rußbelastung eingestellt werden, während das zweite Verhältnis der Ansaugtakteinspritzung relativ zu der Verdichtungstakteinspritzung auf der geschätzten Kraftmaschinen-Rußbelastung und auf dem ersten Verhältnis beruht, bevor die Anzahl von Kraftmaschinenzylinderereignissen erreicht ist. In einigen Ausführungsformen, wie etwa, wenn die Emissionssteuervorrichtung einen Partikelfilter enthält, kann das Verhältnis ebenfalls aufgrund dessen eingestellt werden, ob die Kraftmaschine in einer Filterregenerierungsbetriebsart oder in einer Filter-Nichtregenerierungsbetriebsart ist. Zum Beispiel können das erste und das zweite Verhältnis während der Filterregenerierung so eingestellt werden, dass die Einzeleinspritzung von Kraftstoff bevorzugt ist. Während die Kraftmaschine daraufhin bei stabilisierten Temperaturen läuft, können das erste und das zweite Verhältnis so eingestellt werden, dass ein erstes und ein zweites Verhältnis, die Vorteile der Volumeneffizienz bieten und eine Klopfminderung ermöglichen, bevorzugt sind.
In einem alternativen Beispiel kann ein Kraftmaschinensystem eine Kraftmaschine, eine erste, eine Einzeleinspritzeinrichtung, die mit einem Kraftmaschinenzylinder gekoppelt ist, eine zweite, eine Direkteinspritzeinrichtung, die mit dem Kraftmaschinenzylinder gekoppelt ist, und ein Steuersystem mit computerlesbaren Anweisungen, um die Kraftmaschine mit verschiedenen Kraftstoffeinspritzprofilen zu betreiben, umfassen. Zum Beispiel kann während eines ersten Zylinderverbrennungsereignisses und auf der Grundlage einer Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen seit dem ersten Ereignis die Zylinderkraftstoffeinspritzung von einem ersten Einspritzprofil, das eine erste Einzeleinspritzung während eines geschlossenen Einlassventils und eine zweite Direkteinspritzung, die wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung enthält, zu einem zweiten Einspritzprofil, das wenigstens eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung enthält, überführt werden. Das erste Einspritzprofil und das zweite Einspritzprofil können hier auf der Katalysatortemperatur, auf der Kraftmaschinentemperatur und auf der Rußbelastung beruhen, wobei ein Anteil des Kraftstoffs, der in dem Verdichtungstakt direkteingespritzt wird, relativ zu dem, der in dem Ansaugtakt direkteingespritzt wird, in dem ersten Einspritzprofil im Vergleich zu dem zweiten Einspritzprofil höher ist.
Auf diese Weise können durch Einstellen einer Kraftmaschinen-Kraftstoffeinspritzmenge zwischen einer Direkteinspritzeinrichtung und einer Einzeleinspritzeinrichtung auf der Grundlage der Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen und der Katalysatortemperatur zusätzlich zu den Vorteilen der schnelleren Katalysatorheizung der Einzeleinspritzung die Vorteile der Kraftstoffeffizienz und der Leistungsausgabe der Direkteinspritzung erzielt werden, dies alles, ohne die Abgasemissionen zu verschlechtern. Die Kombination der gleichzeitigen Verwendung von Einzeleinspritzungs- und Direkteinspritzungs-Kraftstoffsystemen fügt sowohl bei extrem kalten als auch bei extrem warmen Bedingungen Robustheit zur Kraftmaschinenstartleistung bei. Außerdem ermöglicht die Kombination der gleichzeitigen Verwendung von Kraftstoffeinzeleinspritzungs- und Kraftstoffdirekteinspritzungs-Systemen bei Nennumgebungstemperaturen, die Emissionen, insbesondere Partikelemissionen, zu optimieren. Die Verwendung von Turboladern und der Direkteinspritzung für kraftstoffeffiziente Kraftstoffmaschinen als solche kann Partikelemissionen erhöhen. Somit können durch gleichzeitige Verwendung von Kraftstoffeinzeleinspritzungs- und Kraftstoffdirekteinspritzungs-Systemen während Kraftmaschinenstarts Katalysatoraufwärmen und Kraftmaschinenaufwärmen erzielt werden, während niedrige PM-Emissionen von Kraftmaschinen und Antriebssträngen, die Turbolader-Kraftmaschinenkonfigurationen enthalten, ermöglicht werden.
Es wird angemerkt, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen repräsentieren. Somit können verschiedene dargestellte Schritte, Operationen oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen sein. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern werden sie zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung gegeben. Je nach der besonderen verwendeten Strategie können einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Schritte graphisch Code repräsentieren, der in das computerlesbare Speichermedium in dem Kraftmaschinensteuersystem programmiert werden soll.
Ferner wird gewürdigt werden, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinn zu verstehen sind, da zahlreiche Änderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V6-, R4-, R6-, V12-, Gegenkolben-4-Kraftmaschinen und andere Kraftmaschinen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf bestimmte als neu und nicht offensichtlich angesehene Kombinationen und Teilkombinationen hin. Diese Ansprüche können sich auf ”ein” Element oder auf ”ein erstes” Element oder auf dessen Entsprechung beziehen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente enthalten, zwei oder mehr solcher Elemente aber weder erfordern noch ausschließen. Durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder in einer verwandten Anmeldung können andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften beansprucht werden. Solche Ansprüche, gleich, ob sie einen umfassenderen, eingeschränkteren, den gleichen oder einen anderen Schutzumfang als die ursprünglichen Ansprüche aufweisen, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
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

US 2011/0162620 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: während eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Kraftmaschinenstart, Einzeleinspritzen eines Teils des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil; und Direkteinspritzen eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen des ersten Verbrennungsereignisses.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einspritzen des verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen das Einspritzen des verbleibenden Teils wenigstens als eine erste Ansaugtakteinspritzung und als eine zweite Verdichtungstakteinspritzung enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Direkteinspritzen des verbleibenden Teils des Kraftstoffs über mehrere Einspritzungen das Einspritzen des verbleibenden Teils als mehrere Ansaugtakteinspritzungen, als mehrere Verdichtungstakteinspritzungen oder als wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung und wenigstens eine Verdichtungstakteinspritzung enthält.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei, wenn der verbleibende Teil als wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung und wenigstens eine Verdichtungstakteinspritzung direkteingespritzt wird, eine Einzeleinspritzmenge, eine erste Ansaugtakteinspritzmenge und eine zweite Verdichtungstakteinspritzmenge innerhalb von 0% bis 100% voneinander liegen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein erstes Verhältnis der Einzeleinspritzmenge relativ zu einer gesamten Direkteinspritzmenge auf der Grundlage einer Abgaskatalysatortemperatur und/oder einer Kraftmaschinentemperatur eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein zweites Verhältnis der ersten Ansaugtakteinspritzmenge relativ zu der zweiten Verdichtungstakteinspritzmenge auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur, der Kraftmaschinentemperatur und einer Rußbelastung der Kraftmaschine eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei sowohl das erste als auch das zweite Verhältnis ferner auf einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem Kraftmaschinenstart beruht.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Verstellen der Zündfunkenzeiteinstellung nach spät auf der Grundlage der Abgaskatalysatortemperatur und der Kraftmaschinentemperatur bei dem Kraftmaschinenstart umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Betrag der Verstellung des Zündfunkens nach spät ferner sowohl auf dem ersten als auch auf dem zweiten Verhältnis beruht.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Fortsetzen der Einzeleinspritzung und der Direkteinspritzung über mehrere Kraftstoffeinspritzungen während des Anlassens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Fortsetzen für eine Anzahl von Verbrennungsereignissen seit dem ersten Verbrennungsereignis ausgeführt wird, wobei die Anzahl auf einer Anzahl von Zylinderereignissen beruht.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner nach dem Anlassen das Überführen der Kraftstoffeinspritzung zu einem dritten Verhältnis von Einzeleinspritzung zu Direkteinspritzung und zu einem vierten Verhältnis von Ansaugtakteinspritzung zu Verdichtungstakteinspritzung umfasst, wobei sich das dritte Verhältnis von dem ersten Verhältnis unterscheidet und das vierte Verhältnis von dem zweiten Verhältnis unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner nach dem Anlassen das Überführen der Kraftstoffeinspritzung zur Einzeleinspritzung eines Teils des Kraftstoffs während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil und das Direkteinspritzen eines verbleibenden Teils des Kraftstoffs während des Ansaugtakts oder während des Verdichtungstakts umfasst.
Verfahren für eine Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: während eines Kraftmaschinenstarts und während des Anlassens, auf der Grundlage einer Anzahl von Zylinderereignissen Einspritzen von Kraftstoff als eine erste Einzeleinspritzung während eines Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil, als wenigstens eine Direkteinspritzung während eines Ansaugtakts und als wenigstens eine Direkteinspritzung während eines Verdichtungstakts.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Mengen des in der ersten Einzeleinspritzung, in der zweiten Direkteinspritzung und in der dritten Direkteinspritzung eingespritzten Kraftstoffs von 0% bis 100% voneinander sind.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Einspritzen auf der Grundlage einer Anzahl von Zylinderereignissen das Fortsetzen des Einspritzens während des Kraftmaschinenstarts und des Anlassens, bis eine Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, und daraufhin das Überführen der Kraftstoffeinspritzung zu einer anderen Einzeleinspritzung bei geschlossenem Ansaugventil und wenigstens einer Ansaug- und Verdichtungstakteinspritzung enthält, wobei sich ein erstes Verhältnis von Einzeleinspritzung zu Direkteinspritzung, nachdem die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, von dem ersten Verhältnis von Einzeleinspritzung zu Direkteinspritzung, bevor die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, unterscheidet und wobei sich ein zweites Verhältnis der Ansaugtakt-Direkteinspritzung zur Verdichtungstakt-Direkteinspritzung, nachdem die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, von dem zweiten Verhältnis, bevor die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei, nachdem die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, das erste Verhältnis der Einzeleinspritzung während des Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil zu der Direkteinspritzung entweder während des Verdichtungstakts oder während des Ansaugtakts auf der Abgaskatalysatortemperatur und auf der Kraftmaschinentemperatur beruht, wobei das erste Verhältnis von Einzeleinspritzung zu Direkteinspritzung erhöht wird, während die Abgaskatalysatortemperatur zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei, bevor die Schwellenanzahl von Zylinderereignissen erreicht ist, das erste Verhältnis der Einzeleinspritzung während des Ereignisses bei geschlossenem Einlassventil relativ zu der Direkteinspritzung auf einer geschätzten Kraftmaschinen-Rußbelastung beruht und wobei das zweite Verhältnis der Ansaugtakteinspritzung relativ zu der Verdichtungsakteinspritzung auf der geschätzten Kraftmaschinen-Rußbelastung und auf dem ersten Verhältnis beruht.
Kraftmaschinensystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; eine erste Einzeleinspritzeinrichtung, die mit einem Kraftmaschinenzylinder gekoppelt ist; eine zweite Direkteinspritzeinrichtung, die mit dem Kraftmaschinenzylinder gekoppelt ist; und ein Steuersystem mit computerlesbaren Anweisungen, um während eines ersten Zylinderverbrennungsereignisses und auf der Grundlage einer Anzahl von Zylinderverbrennungsereignissen seit dem ersten Ereignis die Zylinderkraftstoffeinspritzung von einem ersten Einspritzprofil, das eine erste Einzeleinspritzung während eines geschlossenen Einlassventils und eine zweite Direkteinspritzung, die wenigstens eine Ansaugtakteinspritzung enthält, enthält, zu einem zweiten Einspritzprofil, das wenigstens eine Verdichtungstakt-Direkteinspritzung enthält, zu überführen.
System nach Anspruch 19, wobei das erste Einspritzprofil und das zweite Einspritzprofil auf der Katalysatortemperatur, auf der Kraftmaschinentemperatur und auf der Rußbelastung beruhen und wobei ein Anteil des Kraftstoffs, der in dem Verdichtungstakt direkteingespritzt wird, relativ zu dem, der in dem Ansaugtakt direkteingespritzt wird, in dem ersten Einspritzprofil im Vergleich zu dem zweiten Einspritzprofil höher ist.