DE102014205189B4

DE102014205189B4 - Verfahren zum Betrieb eines Direkteinspritzventils

Info

Publication number: DE102014205189B4
Application number: DE102014205189.4A
Authority: DE
Inventors: Todd Anthony Rumpsa
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2023-02-09
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: US20150211432A1; US20140290597A1; US9453476B2; US8997714B2; RU152686U1; CN104074618A; CN104074618B; DE102014205189A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem ersten und einem zweiten Einspritzventil, wobei eine Kraftstoff-Verteilerleitung mit dem zweiten Einspritzventil gekoppelt ist, umfassend:Betreiben eines Kraftmaschinenzylinders mit Kraftstoff von einem ersten Einspritzventil und nicht von einem zweiten Einspritzventil; undAktivieren des zweiten Einspritzventils als Reaktion auf eine Erhöhung des Verteilerleitungsdrucks der Kraftstoff-Verteilerleitung, welche einer Temperaturzunahme entspricht, wobei der Kraftstofffluss durch das zweite Einspritzventil zum Reduzieren des Drucks und der Temperatur dient.

Description

HINTERGRUND UND KURZDARSTELLUNG
Kraftmaschinen können mit verschiedenen Kraftstoffsystemen konfiguriert sein, die zur Zufuhr einer gewünschten Kraftstoffmenge zu einer Kraftmaschine zur Verbrennung verwendet werden. Eine Art von Kraftstoffsystem enthält ein Saugkanaleinspritzventil und ein Direkteinspritzventil für jeden Kraftmaschinenzylinder. Die Saugkanaleinspritzventile können zur Verbesserung von Kraftstoffverdampfung und zur Reduzierung von Motoremissionen sowie zur Reduzierung von Pumpverlusten und Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Lasten betrieben werden. Die Direkteinspritzventile können unter Bedingungen höherer Last zur Verbesserung der Motorleistung und des Kraftstoffverbrauchs bei höheren Lasten betrieben werden. Darüber hinaus können sowohl die Saugkanaleinspritzventile als auch die Direkteinspritzventile unter einigen Bedingungen zusammen betrieben werden, um die Vorteile beider Arten der Kraftstoffzufuhr wirksam auszunutzen.
Kraftmaschinen, die sowohl mit Saugkanaleinspritzventilen als auch mit Direkteinspritzventilen betrieben werden, können ohne Verwendung der Direkteinspritzventile über längere Zeiträume betrieben werden. Die Direkteinspritzventile können mit einer Hochdruck-Kraftstoff-Verteilerleitung stromaufwärts einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe gekoppelt sein. In Nichtbetriebsphasen kann ein Einweg-Rückschlagventil dazu führen, dass Hochdruckkraftstoff in der Hochdruck-Kraftstoff-Verteilerleitung eingeschlossen wird. Jegliche Erhöhung der Temperatur des Kraftstoffes würde dann aufgrund der Geschlossenheit und Starrheit der Kraftstoff-Verteilerleitung zu einem erhöhten Kraftstoffdruck führen. Diese erhöhte Temperatur und dieser erhöhte Druck können wiederum die Lebensdauer sowohl der Direkteinspritzventile als auch der Hochdruck-Kraftstoffpumpe nachteilig beeinflussen.
Aus der Druckschrift US 2006 / 0 207 568 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem die Kraftstoff-Verteilerleitung über ein Ventil mit dem Tank in Verbindung steht. Steigt der Druck dabei über einen zulässigen Druck, wird das Ventil geöffnet.
Druckschrift US 2004 / 0 007 209 A1 zeigt ein Verfahren, bei welchem ein Motor so lange mit einer Saugrohreinspritzung betrieben wird, bis der Betriebsdruck für das Direkteinspritzungssystem erreicht ist.
Druckschriften US 2009 / 0 007 885 A1 , DE 10 2004 009 026 A1 und DE 10 2010 009 686 A1 zeigen Direkteinspritzsysteme, bei welchen bei einem Defekt der Kraftstoffpumpe oder beim Neustart ein überhöhter Druck in der Kraftstoff-Verteilerleitung durch Betätigung der Direkteinspritzventile abgebaut wird.
Zur Verminderung einer Beeinträchtigung sowohl die Direkteinspritzventile als auch der Hochdruckkraftstoffpumpe kann eine konstante und periodische Kraftstoffmenge bei Betrieb des Fahrzeugs von den Direkteinspritzventilen eingespritzt werden. Die vorliegenden Erfinder haben jedoch Probleme bei solch einem Ansatz erkannt. Beispielsweise kann ein maximal aufrechterhaltener Saugkanalbetrieb für eine verbesserte Kraftstoffökonomie und reduzierte Emissionen wünschenswert sein. In einem anderen Beispiel können die Direkteinspritzventile mit einem begrenzten Kraftstoffvorrat gekoppelt sein, der somit bei fortwährender Kraftstoffeinspritzung aufgebraucht sein kann und nicht zur Verfügung steht, wenn er gebraucht wird. Ferner wirkt sich dieser Ansatz möglicherweise nicht stark auf die Lebensdauer von Komponenten aus, wenn Kraftstoff unter einem Schwelldruck oder unter einer Schwelltemperatur, über dem bzw. der die Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung zunimmt, eingespritzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch welches die Belastung der Direkteinspritzventile als auch der Hochdruck-Kraftstoffpumpe verringert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahren und Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung umfasst insbesondere folgende Verfahren und Vorrichtungen:

Betreiben eines Kraftmaschinenzylinders mit Kraftstoff von einem ersten Einspritzventil und nicht von einem zweiten Einspritzventil und Aktivieren des zweiten Einspritzventils als Reaktion auf eine Erhöhung des Verteilerleitungsdrucks einer Kraftstoff-Verteilerleitung, wobei die Kraftstoff-Verteilerleitung mit dem zweiten Einspritzventil gekoppelt ist. Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung des zweiten Einspritzventils durch Aktivieren des zweiten Einspritzventils und Gestatten von Kraftstofffluss durch das zweite Einspritzventil zum Reduzieren des Drucks und der Temperatur der zweiten Kraftstoffsystemkomponenten reduziert werden. Durch Überwachen von Verteilerleitungsdruckerhöhungen einer Kraftstoff-Verteilerleitung mit einem relativ festen Volumen können Druckänderungen entsprechende Temperaturänderungen identifiziert werden, so dass relevante Temperaturinformationen erhalten werden.

In einem anderen Beispiel umfasst ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine Folgendes: eine Gruppe von Direkteinspritzventilen, die mit einer Gruppe von Zylindern in Verbindung steht, eine erste Kraftstoff-Verteilerleitung, die mit der Gruppe von Direkteinspritzventilen in Verbindung steht, eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die mit der ersten Kraftstoff-Verteilerleitung in Verbindung steht, und ein Steuersystem, das mit Anweisungen für: während einer ersten Bedingung Vergrößern eines Kraftstoffflusses durch die erste Kraftstoff-Verteilerleitung, wenn eine Temperaturänderung in einem in der ersten Kraftstoff-Verteilerleitung enthaltenen Kraftstoff einen Schwellwert übersteigt, wobei die Temperaturänderung auf einer Verteilerleitungsdruckänderung basiert, konfiguriert ist. Wenn eine Kraftmaschine über ein Saugkanal-Kraftstoffsystem und nicht über das Direkteinspritz-Kraftstoffsystem betrieben wird, kann auf diese Weise das Direkteinspritz-Kraftstoffsystem aktiviert werden, selbst wenn es nicht benötigt wird, um das Direkteinspritz-Kraftstoffsystem zu kühlen.
In noch einem anderen Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Betreiben eines Kraftmaschinenzylinders mit Kraftstoff von einem ersten Einspritzventil und nicht von einem zweiten Einspritzventil und Aktivieren einer mit dem zweiten Einspritzventil gekoppelten Kraftstoffpumpe als Reaktion auf eine Verteilerleitungsdruckerhöhung einer Kraftstoff-Verteilerleitung, wobei die Kraftstoff-Verteilerleitung zwischen dem zweiten Einspritzventil und der Pumpe gekoppelt ist. Auf diese Weise kann Kraftstoff als Reaktion auf eine Erhöhung des Verteilerleitungsdrucks durch die Kraftstoff-Verteilerleitung zirkuliert werden.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, alleine betrachtet oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, leicht hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Figurenliste

1 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Zylinders einer Brennkraftmaschine.
2 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform einer Mehrzylinder-Kraftmaschine.
3 zeigt ein beispielhaftes detailliertes Flussdiagramm für den Betrieb einer Brennkraftmaschine, die ein Saugkanaleinspritzsystem und ein Direkteinspritzsystem enthält, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine graphische Darstellung einer beispielhaften Zeitachse für den Fahrzeugbetrieb und den Betrieb eines Direkteinspritzsystems.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betrieb eines Direkteinspritzventils in einem Kraftmaschinensystem, bei dem mehr als ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem Kraftmaschinenzylinder gekoppelt ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Kraftmaschine gemäß der Darstellung in 1 konfiguriert sein. Ferner können zusätzliche Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems gemäß der Darstellung in 2 in der in 1 gezeigten Kraftmaschine enthalten sein. Ein Verfahren zum Betrieb eines Direkteinspritzventils kann durch die in den 1 und 2 dargestellten Systeme und das in 3 dargestellte Verfahren, das ein beispielhaftes Verfahren zum Betrieb eines Direkteinspritzventils zeigt, bereitgestellt werden. Eine beispielhafte Zeitachse zum Betrieb eines Direkteinspritzventils gemäß dem obigen Verfahren und den obigen Systemen wird in 4 gezeigt.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Brennkammer oder eines Zylinders einer Brennkraftmaschine 10. Die Kraftmaschine 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 enthält, und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalstellungssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Der Zylinder (das heißt die Brennkammer) 14 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 136 mit darin positioniertem Kolben 138 enthalten. Der Kolben 138 kann mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Des Weiteren kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Startbetrieb der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann Einlassluft über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladevorrichtung, wie zum Beispiel einen Turbolader oder einen Auflader, enthalten. Zum Beispiel zeigt 1 die Kraftmaschine 10, die mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordneten Verdichter 174 und eine entlang dem Auslasskanal 148 angeordnete Turbine 176 enthält. Der Verdichter 174 kann durch die Auslassturbine 176 über eine Welle 180 zumindest teilweise angetrieben werden, wobei die Aufladungsvorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie zum Beispiel wenn die Brennkraftmaschine 10 mit einem Auflader versehen ist, kann die Auslassturbine 176 jedoch wahlweise weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder der Kraftmaschine angetrieben werden kann. Eine Drosselklappe 162, die eine Drosselplatte 164 enthält, kann entlang einem Einlasskanal der Kraftmaschine vorgesehen sein, um die Durchflussrate und/oder den Druck der den Kraftmaschinenzylindern zugeführten Einlassluft zu ändern. Die Drosselklappe 162 kann zum Beispiel stromabwärts des Verdichters 174 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt, oder sie kann als Alternative dazu stromaufwärts des Verdichters 174 vorgesehen sein.
Der Auslasskanal 148 kann Abgase außer vom Zylinder 14 von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. In der Darstellung ist der Abgassensor 128 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 178 mit dem Auslasskanal 148 gekoppelt. Der Sensor 128 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zur Bereitstellung einer Anzeige des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, wie zum Beispiel ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO- (universal oder wide-range exhaust gas oxygen), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder ein EGO-Sensor (wie dargestellt), ein HEGO-(heated EGO), ein NOx, ein HC- oder ein CO-Sensor sein. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC - three way catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Zum Beispiel enthält der Zylinder 14 in der Darstellung mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10, darunter der Zylinder 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile, die in einem oberen Bereich des Zylinders positioniert sind, enthalten.
Das Einlassventil 150 kann durch die Steuerung 12 über den Aktuator 152 gesteuert werden. Ebenso kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über den Aktuator 154 gesteuert werden. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 den Aktuatoren 152 und 154 zugeführte Signale ändern, um das Öffnen und Schließen des Einlass- bzw. Auslassventils zu steuern. Die Stellung des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch jeweilige (nicht gezeigte) Ventilstellungssensoren bestimmt werden. Die Ventilaktuatoren können der Art mit elektrischer Ventilbetätigung oder der Nockenbetätigungsart oder eine Kombination davon sein. Die Steuerzeit des Einlass- und des Auslassventils kann gleichzeitig gesteuert werden, oder es können eine mögliche variable Einlassnockensteuerzeit, eine variable Auslassnockensteuerzeit, zwei unabhängige variable Nockensteuerzeiten oder eine feste Nockensteuerzeit verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken enthalten und kann ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilumschaltung (CPS - cam profile switching), variablen Nockensteuerung (VCT - variable cam timing), variablen Ventilsteuerung (WS) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL - variable valve lift) verwenden, die zur Änderung des Ventilbetriebs von der Steuerung 12 betätigt werden können. Der Zylinder 14 kann zum Beispiel als Alternative ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über CPS und/oder VCT enthaltende Nockenbetätigung gesteuertes Auslassventil enthalten. In anderen Ausführungsformen können das Einlass- und Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen WS-Aktuator oder ein VVS-Betätigungssystem gesteuert werden.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis haben, wobei es sich dabei um das Verhältnis von Volumen, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt befindet, zum oberen Totpunkt handelt. Herkömmlicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht sein, wenn Direkteinspritzung aufgrund ihrer Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen verwendet wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zur Einleitung von Verbrennung enthalten. In bestimmten Betriebsmodi kann das Zündsystem 190 der Brennkammer 14 über die Zündkerze 192 als Reaktion auf ein Zündungsfrühverstellungssignal SA von der Steuerung 12 einen Zündfunken zuführen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch auch weggelassen werden, zum Beispiel wenn die Kraftmaschine 10 Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, wie es bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen für deren Versorgung mit Kraftstoff konfiguriert sein. Als nicht einschränkendes Beispiel enthält der Zylinder 14 in der Darstellung zwei Kraftstoffeinspritzventile 166 und 170. Das Kraftstoffeinspritzventil 166 ist in der Darstellung direkt mit dem Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff direkt in diesen proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW-1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, einzuspritzen. Auf diese Weise stellt das Kraftstoffeinspritzventil 166 die so genannte Direkteinspritzung (im Folgenden als „DI“ (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Obgleich 1 das Einspritzventil 166 als ein seitliches Einspritzventil zeigt, kann es auch über dem Kolben liegend, zum Beispiel nahe der Position der Zündkerze 192, positioniert sein. Durch solch eine Position können das Mischen und die Verbrennung verbessert werden, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, was auf die geringere Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis zurückzuführen ist. Als Alternative dazu kann das Einspritzventil oben liegend und in der Nähe des Einlassventils positioniert sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 166 aus einem Hochdruckkraftstoffsystem 8, das den Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen, die Kraftstoff-Verteilerleitung und den Treiber 168 enthält, zugeführt werden. Als Alternative dazu kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei niedrigerem Druck zugeführt werden, wobei dann die Steuerung der Direktkraftstoffeinspritzung während des Verdichtungshubs eingeschränkter sein kann als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Obgleich dies nicht gezeigt wird, kann der Kraftstofftank des Weiteren einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal zuführt.
In der Darstellung ist das Kraftstoffeinspritzventil 170 anstatt im Zylinder 14 in einer Konfiguration im Einlasskanal 146 angeordnet, die eine so genannte Saugkanaleinspritzung von Kraftstoff (im Folgenden als „PFI“ (Port Fuel Injection - Saugkanaleinspritzung) bezeichnet) in den Saugkanal stromaufwärts des Zylinders 14 bereitstellt. Das Kraftstoffeinspritzventil 170 kann Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangenen Signals FPW-2 einspritzen. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 170 durch das Kraftstoffsystem 172 zugeführt werden.
Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzigen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzventile zugeführt werden. Zum Beispiel kann jedes Einspritzventil einen Teil einer Gesamtkraftstoffeinspritzung zuführen, der im Zylinder 14 verbrannt wird. Des Weiteren kann die Verteilung und/oder relative Kraftstoffmenge, die vom Einspritzventil zugeführt wird, mit den Betriebsbedingungen variieren, wie hierin nachfolgend beschrieben. Die relative Verteilung des gesamten eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 166 und 170 kann als erstes Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Einspritzen einer größeren Kraftstoffmenge für ein Verbrennungsereignis über das (Saugkanal-)Einspritzventil 170 ein Beispiel für ein größeres erstes Verhältnis von Saugkanal- zu Direkteinspritzung sein, während das Einspritzen einer größeren Kraftstoffmenge für ein Verbrennungsereignis über das (Direkt-)Einspritzventil 166 ein kleineres erstes Verhältnis von Saugkanal- zu Direkteinspritzung sein kann. Es sei darauf hingewiesen, dass dies lediglich Beispiele für verschiedene Einspritzverhältnisse sind und dass verschiedene andere Einspritzverhältnisse verwendet werden können. Darüber hinaus sollte auf der Hand liegen, dass über Saugkanaleinspritzung eingespritzter Kraftstoff während eines Einlassventil-geöffnet-Ereignisses, Einlassventil-geschlossen-Ereignisses (zum Beispiel im Wesentlichen vor einem Einlasshub, wie zum Beispiel während eines Auslasshubs) sowie sowohl bei Betrieb mit geöffnetem und geschlossenem Einlassventil zugeführt werden kann. Ebenso kann direkt eingespritzter Kraftstoff zum Beispiel während eines Einlasshubs sowie teilweise während eines vorhergehenden Auslasshubs, während des Einlasshubs und teilweise während des Verdichtungshubs zugeführt werden. Ferner kann der direkt eingespritzte Kraftstoff als eine Einfacheinspritzung oder als Mehrfacheinspritzungen zugeführt werden. Diese können Mehrfacheinspritzungen während des Verdichtungshubs, Mehrfacheinspritzungen während des Einlasshubs oder eine Kombination von einigen Direkteinspritzungen während des Verdichtungshubs und einigen während des Einlasshubs umfassen. Wenn mehrere Direkteinspritzungen durchgeführt werden, kann die relative Verteilung des gesamten direkt eingespritzten Kraftstoffs zwischen einer Einlasshub-(Direkt-)Einspritzung und einer Verdichtungshub-(Direkt-)Einspritzung als ein zweites Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Einspritzen einer größeren Menge des direkt eingespritzten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Einlasshubs ein Beispiel für ein höheres zweites Einlasshub-Direkt-Einspritzverhältnis sein, während das Einspritzen einer größeren Menge des Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Verdichtungshubs ein Beispiel für ein niedrigeres zweites Einlasshub-Direkt-Einspritzverhältnis sein kann. Es sei darauf hingewiesen, dass dies lediglich Beispiele für verschiedene Einspritzverhältnisse sind und dass verschiedene andere Einspritztverhältnisse verwendet werden können.
Somit kann selbst für ein einzelnes Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu verschiedenen Steuerzeiten von einem Saugkanal- und Direkteinspritzventil eingespritzt werden. Des Weiteren können für ein einziges Verbrennungsereignis Mehrfacheinspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die Mehrfacheinspritzungen können während des Verdichtungshubs, Einlasshubs oder jeglicher geeigneter Kombination davon durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine. Somit kann jeder Zylinder analog dazu seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventil(en), Zündkerze usw. enthalten.
Die Kraftstoffeinspritzventile 166 und 170 können verschiedene Eigenschaften haben. Dazu gehören Größenunterschiede, zum Beispiel kann ein Einspritzventil eine größere Einspritzöffnung als das andere haben. Weitere Unterschiede umfassen verschiedene Sprühwinkel, verschiedene Betriebstemperaturen, verschiedene Ausrichtungen, verschiedene Einspritzzeitpunkte, verschiedene Sprüheigenschaften, verschiedene Positionen usw., sind aber nicht drauf beschränkt. In Abhängigkeit von dem Verteilungsverhältnis von eingespritztem Kraftstoff zwischen den Einspritzventilen 170 und 166 können verschiedene Wirkungen erzielt werden.
Das Kraftstoffsystem 172 kann einen Kraftstofftank oder mehrere Kraftstofftanks enthalten. Bei Ausführungsformen, bei denen das Kraftstoffsystem 172 mehrere Kraftstofftanks enthält, können die Kraftstofftanks Kraftstoff mit den gleichen Kraftstoffqualitäten aufnehmen oder können Kraftstoff mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten, wie zum Beispiel unterschiedlicher Kraftstoffzusammensetzung, aufnehmen. Diese Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen davon usw. umfassen. In einem Beispiel können Kraftstoffe mit unterschiedlichem Alkoholgehalt Benzin, Ethanol, Methanol oder Alkoholmischungen, wie zum Beispiel E85 (etwa 85% Ethanol und 15% Benzin) oder M85 (etwa 85% Methanol und 15% Benzin) umfassen. Andere alkoholhaltige Kraftstoffe könnten eine Mischung aus Alkohol und Wasser, eine Mischung aus Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffsystem 172 einen Kraftstofftank enthalten, der einen flüssigen Kraftstoff, wie zum Beispiel Benzin, aufnimmt, und ferner einen Kraftstofftank enthalten, der einen gasförmigen Kraftstoff, wie zum Beispiel CNG, aufnimmt. Die Kraftstoffeinspritzventile 166 und 170 können dazu konfiguriert sein, Kraftstoff aus dem gleichen Kraftstofftank, aus verschiedenen Kraftstofftanks, aus mehreren gleicher Kraftstofftanks oder aus einem sich überlappenden Satz von Kraftstofftanks einzuspritzen.
In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein Mikrocomputer, der einen Mikroprozessor 106, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 108, ein in diesem bestimmten Beispiel als Nurlesespeicherchip (ROM) 110 gezeigtes elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 112, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 114 und einen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 kann neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren erhalten, darunter Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF) von dem Luftmassensensor 122; die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 140 gekoppelten Hall-Sensor 120 (oder Sensor anderer Art); die Drosselklappenstellung (TP) von einem Drosselklappenstellungssensor; und ein Absolutkrümmerdrucksignal, MAP, von dem Sensor 124. Aus dem PIP-Signal kann die Steuerung 12 ein Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM (revolutions per minute) generieren. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe hinsichtlich Unterdruck oder Druck in dem Einlasskrümmer zu liefern.
Das Nurlesespeicher-Speichermedium 110 kann mit rechnerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch den Prozessor (CPU) 106 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind. Eine beispielhafte Routine, die von der Steuerung durchgeführt werden kann, wird anhand von 3 beschrieben.
2 zeigt ein Schemadiagramm einer Mehrzylinder-Kraftmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 dargestellt, enthält die Brennkraftmaschine 10 Zylinder 14, die mit dem Einlasskanal 144 und dem Auslasskanal 148 gekoppelt sind. Der Einlasskanal 144 kann die Drosselklappe 162 enthalten. Der Auslasskanal 148 kann die Abgasreinigungsvorrichtung 178 enthalten.
Die Zylinder 14 können als Teil des Zylinderkopfs 201 konfiguriert sein. In 2 wird der Zylinderkopf 201 mit vier Zylindern in einer Reihenkonfiguration gezeigt. In einigen Beispielen kann der Zylinderkopf 201 mehr oder weniger Zylinder, zum Beispiel sechs Zylinder, haben. In einigen Beispielen können die Zylinder in einer V-Konfiguration oder in einer anderen geeigneten Konfiguration angeordnet sein.
Der Zylinderkopf 201 ist in der Darstellung mit dem Kraftstoffsystem 172 gekoppelt. In der Darstellung ist der Zylinder 14 mit den Kraftstoffeinspritzventilen 166 und 170 gekoppelt. Obgleich in der Darstellung nur ein Zylinder mit den Kraftstoffeinspritzventilen gekoppelt ist, versteht sich, dass alle Zylinder 14, die im Zylinderkopf 201 enthalten sind, auch mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen gekoppelt sein können.
Das Kraftstoffeinspritzventil 166 wird als ein Direkteinspritzventil gezeigt. Das Kraftstoffeinspritzventil 166 kann mit der ersten Kraftstoff-Verteilerleitung 205 gekoppelt sein. Die Kraftstoff-Verteilerleitung 205 kann einen Drucksensor 213 enthalten. Die Kraftstoff-Verteilerleitung 205 kann ferner mit der ersten Kraftstoffleitung 220 gekoppelt sein. Die Kraftstoffleitung 220 kann ferner mit einem oder mehreren Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen, Druckreglern usw. gekoppelt sein.
Das Kraftstoffeinspritzventil 170 wird als ein Saugkanaleinspritzventil gezeigt. Das Kraftstoffeinspritzventil 170 kann mit der zweiten Kraftstoff-Verteilerleitung 206 gekoppelt sein. Die Kraftstoff-Verteilerleitung 206 kann einen Drucksensor 214 enthalten. Die Kraftstoff-Verteilerleitung 206 kann ferner mit einer zweiten Kraftstoffleitung 221 gekoppelt sein. Die Kraftstoffleitung 221 kann ferner mit einem oder mehreren Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen, Druckreglern usw. gekoppelt sein.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Betrieb der Brennkraftmaschine 10, wie in 1 und 2 dargestellt. Das Verfahren 300 kann als durch ein Steuersystem gespeicherte und durch eine Steuerung, zum Beispiel die Steuerung 12, wie in 1 gezeigt, implementierte Computeranweisungen konfiguriert sein. Bei 302 kann das Verfahren 300 mit Lesen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen beginnen. Die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen können Kraftmaschinendrehzahl, MAP-Druck, MAF-Druck, Kraftstoffpegel, Umgebungsdruck und den Betriebsstatus des Kraftstoffsystems enthalten.
Bei 304 kann das Verfahren 300 Bestimmen, ob der aktuelle Nettokraftstofffluss durch ein Direkteinspritzventil größer als 0 ist (DI-Kraftstofffluss > 0, DI - direct injection/Direkteinspritzung), umfassen. Das Bestimmen des aktuellen Nettokraftstoffflusses kann Bewerten des Status jedes Direkteinspritzventils 166 und/oder des Status des Kraftstoffflusses durch die erste Kraftstoff-Verteilerleitung 205, wie in 2 gezeigt, umfassen. Besteht ein Nettokraftstofffluss durch ein oder mehrere Direkteinspritzventile, kann das Verfahren 300 enden. Besteht kein Nettokraftstofffluss durch ein oder mehrere Direkteinspritzventile 166, kann das Verfahren 300 fortfahren.
Bei 306 kann das Verfahren 300 Lesen des Drucks einer Direkteinspritzungs-Kraftstoff-Verteilerleitung umfassen. Zum Beispiel kann die Steuerung 12 den Kraftstoffdruck in der Kraftstoff-Verteilerleitung 205 durch Lesen eines ersten Drucks mit dem Drucksensor 213 bewerten. Die erste Druckmessung wird hierin als P₁ bezeichnet. Bei einigen Ausführungsformen kann P₁ mit einem Schwelldruck verglichen werden, und das Verfahren 300 kann fortfahren, wenn P₁ größer als der Schwelldruck ist.
Bei 307 kann das Verfahren 300 Aufrechterhalten von Verbrennung mit dem Saugkanaleinspritzsystem (PI-System, PI - port injection) umfassen. Das Saugkanaleinspritzsystem kann während der gesamten Laufzeit des Verfahrens 300 verwendet werden, um die Verbrennung in Phasen, in denen das Direkteinspritzsystem nicht in Betrieb ist, aufrechtzuerhalten.
Bei 308 kann das Verfahren 300 Bestimmen, ob der Direkteinspritzungs-Kraftstofffluss in der Zeit seit der erfolgten Druckmessung P₁ ohne Erhöhen über 0 auf 0 gehalten worden ist, umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Steuerung dazu konfiguriert sein, Direkteinspritzungs-Kraftstofffluss zu verhindern, während das Verfahren 300 implementiert wird. Wenn Direkteinspritzungs-Kraftstofffluss über 0 angestiegen ist, kann das Verfahren 300 fortfahren. Bei 309 kann das Verfahren 300 Wiederaufnahme der Einspritzung von der ersten und zweiten Kraftstoff-Verteilerleitung als Funktion von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen (EOC - engine operation conditions) umfassen. Sowohl Saugkanaleinspritz- als auch Direkteinspritzsysteme können verwendet werden, entweder alleine oder zusammen. Einspritzdurchflussraten und Einspritzzeitpunkte können für jeden Zylinder gleich sein oder für jeden Zylinder basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen individuell bestimmt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 bei Einleitung oder Erkennung von Direkteinspritzungs-Kraftstofffluss enden.
Wenn Direkteinspritzungs-Kraftstofffluss seit erfolgender Druckmessung P₁ aufrechterhalten worden ist, kann das Verfahren 300 bei 310 Lesen des Drucks einer Direkteinspritzungs-Kraftstoff-Verteilerleitung umfassen. Zum Beispiel kann die Steuerung 12 den Kraftstoffdruck in der Kraftstoff-Verteilerleitung 205 durch Lesen eines zweiten Drucks mit dem Drucksensor 213 bewerten. Hierin wird diese zweite Druckmessung als P₂ bezeichnet.
Bei einigen Ausführungsformen kann eine Steuerung dazu konfiguriert sein, die zweite Druckmessung nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach der ersten Druckmessung durchzuführen. Bei einigen Ausführungsformen können zusätzliche Druckmessungen zusätzlich zur ersten und zweiten Druckmessung durchgeführt werden.
Bei 312 kann das Verfahren 300 Berechnen einer Änderung der Kraftstofftemperatur (ΔT) als Funktion der Werte P₁ und P₂ umfassen. Zum Beispiel kann die Berechnung eine Gleichung: (P₂-P₁) = (k₁/k₂)*(T₂-T₁) enthalten, wobei k₁ ein Wärmeausdehnungskoeffizient und k₂ ein Koeffizient der isothermischen Kompressibilität ist. Die Koeffizienten k₁ und k₂ können in Abhängigkeit von den Kraftstoffqualitäten und der Kraftstoffzusammensetzung verschiedene Werte haben. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Wert für T₁ unmittelbar im Anschluss an die Bewertung von P₁ bestimmt werden, und ein Wert für T₂ kann unmittelbar im Anschluss an die Bewertung von P₂ bestimmt werden. Bei Ausführungsformen, bei denen die Kraftstoff-Verteilerleitung ein starrer Körper ist, kann das Kraftstoff-Verteilerleitungsvolumen für vorbestimmte Druck- und/oder Temperaturbereiche als konstant angenommen werden.
Bei 314 kann das Verfahren 300 Vergleichen von ΔT mit einem vorbestimmten Schwellwert umfassen. Wenn ΔT unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt, kann das Verfahren 300 enden. In einigen Beispielen kann das Verfahren der 300 zu 310 zurückkehren und kann Durchführen einer oder mehrerer zusätzlicher Druckablesungen umfassen. Ist ΔT größer als ein vorbestimmter Schwellwert, kann das Verfahren 300 fortfahren.
Bei 315 kann das Verfahren 300 Bestimmen, ob die Kapazität eines Kühlsystems auf einem Maximum ist, umfassen. In einem Beispiel kann das Verfahren 300 bestimmen, ob es möglich ist, eine Kraftstoff-Verteilerleitung durch Vergrößern des Kühlmittelstroms oder durch Senken der Temperatur des Kühlmittels zu kühlen. Wenn sich das Kühlsystem nicht auf einem Maximum befindet, kann das Verfahren 300 mit 316 fortfahren. Bei 316 kann das Verfahren 300 Einstellen eines Kühlmittelstromparameters umfassen. Der Kühlmittelstromparameter kann die Durchflussrate des Kühlmittels und/oder die Temperatur des Kühlmittels und/oder die Quelle des Kühlmittels usw. sein. Wenn der Kühlmittelstrom eingestellt worden ist, kann das Verfahren 300 zu 314 zurückkehren und bestimmen, ob die Temperatur der Kraftstoff-Verteilerleitung auf einen Wert unter einem Schwellwert abgenommen hat. Wenn die Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur auf einen Wert unter dem Schwellwert abgenommen hat, kann das Verfahren 300 enden. Wenn die Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur über dem Schwellwert bleibt, kann das Verfahren 300 bei 315 fortfahren und kann Bestimmen, ob die Kühlmittelkapazität einen Maximalwert erreicht hat, umfassen. Wenn die Kühlmittelkapazität einen Maximalwert erreicht hat, kann das Verfahren 300 fortfahren.
Bei 317 kann das Verfahren 300 Aktivieren eines Direkteinspritzsystems umfassen. Aktivieren eines Direkteinspritzsystems kann Aktivieren eines mehrerer Direkteinspritzventile umfassen und kann ferner Aktivieren einer Kraftstoffpumpe umfassen. Das Direkteinspritzsystem kann für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert werden oder kann zum Pumpen einer vorbestimmten Kraftstoffmenge durch die Direkteinspritzventile angewiesen sein.
Verfahren 300 oder äquivalente Verfahren können unabhängig oder als Unterroutine für ein anderes Kraftmaschinenbetriebsverfahren sein. Verfahren 300 kann während des gesamten Betriebsverlaufs eines Fahrzeugs wiederholt durchgeführt werden oder kann durchgeführt werden, wenn bestimmte Betriebsbedingungen dies erfordern.
4 zeigt eine graphische Darstellung einer Zeitachse 400 für Kraftmaschinenbetrieb und für den Betrieb eines Direkteinspritzventils. Die Zeitachse 400 enthält eine graphische Darstellung der Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur, die durch Linie 402 gezeigt wird. Die Zeitachse 400 enthält ferner eine graphische Darstellung des Kraftstoff-Verteilerleitungsdrucks, der durch Linie 404 gezeigt wird. Ferner enthält die Zeitachse 400 eine graphische Darstellung des Direkteinspritzungs-Kraftstoffflusses, der durch Linie 406 gezeigt wird. Linie 406 stellt in der Darstellung zwei Betriebsbedingungen dar, Kraftstofffluss größer als 0 und Kraftstofffluss gleich 0. Ferner zeigt die Zeitachse 400 einen Temperaturschwellwert 408. Der Schwellwert 408 kann zum Beispiel der oben bezüglich 314, in 3 gezeigt, besprochene sein.
Zum Zeitpunkt t₀ ist die Dl-Kraftstoffdurchflussrate größer als 0. Von Zeitpunkt t₀ bis Zeitpunkt t₁ wechselt die Dl-Kraftstoffdurchflussrate zwischen größer als 0 und gleich 0 zu sein. In Phasen, während derer die Dl-Kraftstoffdurchflussrate gleich 0 ist, kann der DI-Kraftstoff-Verteilerleitungsdruck zunehmen. Aufgrund der Starrheit der Kraftstoff-Verteilerleitung, kann sich die DI- Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur entsprechend dem Kraftstoff-Verteilerleitungsdruck erhöhen.
Von Zeitpunkt t₁ bis Zeitpunkt t₂ ist der Dl-Kraftstofffluss gleich 0. Mit anderen Worten, das Direkteinspritzsystem ist nicht in Betrieb, und die Kraftmaschine kann die Verbrennung durch Betrieb des Saugkanaleinspritzsystems aufrechterhalten. Der bzw. die DI-Kraftstoff-Verteilerleitungsdruck und -temperatur steigen von Zeitpunkt t₁ bis Zeitpunkt t₂, wobei die Dl-Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur größer wird als der Schwellwert 408. Als Reaktion darauf, dass die Dl-Kraftstoff-Verfeilerleitungstemperatur den Schwellwert 408 übersteigt, wird der DI-Kraftstofffluss so angesteuert, dass er größer als 0 ist. Der Betrieb des Direkteinspritzsystems läuft von Zeitpunkt t₂ bis Zeitpunkt t₃ weiter, und die Zunahme des Kraftstoffflusses durch das Direkteinspritzventil reicht dazu aus, die Temperatur und den Druck der Dl-Kraftstoff-Verteilerleitung zu reduzieren, so dass die Temperatur der Dl-Kraftstoff-Verteilerleitung unter den Schwellwert 408 abfällt.
Von Zeitpunkt t₄ bis Zeitpunkt t₅ ist der Dl-Kraftstofffluss gleich 0. Der bzw. die DI-Kraftstoff-Verteilerleitungsdruck und -temperatur steigen von Zeitpunkt t₄ bis Zeitpunkt t₅ an, wobei die Dl-Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur größer wird als der Schwellwert 408. Zum Zeitpunkt t₅ kann die Durchflussrate des Kühlmittels zur Kraftstoff-Verteilerleitung erhöht werden, wie oben und unter Bezugnahme auf 3 besprochen. Der vergrößerte Kühlmittelstrom kann zu einer Reduzierung der Temperatur und des Drucks der Dl-Kraftstoff-Verteilerleitung führen, so dass die Temperatur der Dl-Kraftstoff-Verteilerleitung unter den Schwellwert 408 abfällt.
Von Zeitpunkt t₅ bis Zeitpunkt t₆ bleibt der DI-Kraftstofffluss gleich 0. Der bzw. die DI-Kraftstoff-Verteilerleitungsdruck und -temperatur steigen von Zeitpunkt t₅ bis Zeitpunkt t₆, wobei die Dl-Kraftstoff-Verteilerleitungstemperatur größer wird als der Schwellwert 408. Zum Zeitpunkt t₆ kann eine Steuerung bestimmen, dass das Kühlmittelsystem sich auf maximaler Kapazität befindet. Somit wird der DI-Kraftstofffluss so angesteuert, dass er größer als 0 ist. Der Betrieb des Direkteinspritzsystems geht von Zeitpunkt t₆ bis Zeitpunkt t₇ weiter, und die Vergrößerung des Kraftstoffflusses durch das Direkteinspritzventil reicht dazu aus, die Temperatur und den Druck der DI-Kraftstoff-Verteilerleitung zu reduzieren, so dass die Temperatur der Dl-Kraftstoff-Verteilerleitung unter den Schwellwert 408 abfällt.
In einigen Beispielen werden die oben beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftmaschinenkraftstoffsystems angegangen, das Folgendes umfasst: während einer ersten Bedingung Messen eines ersten Drucks einer mit einem Direkteinspritzventil gekoppelten ersten Kraftstoff-Verteilerleitung zu einem ersten Zeitpunkt und Messen eines zweiten Drucks der ersten Kraftstoff-Verteilerleitung zu einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt, Bestimmen einer Änderung der Kraftstofftemperatur als Funktion des ersten und zweiten Drucks und Ermöglichen von Kraftstofffluss durch das Direkteinspritzsystem, wenn die Änderung der Kraftstofftemperatur größer ist als ein erster Schwellwert. In einigen Beispielen kann die erste Bedingung umfassen, dass ein Hauptkraftstofffluss durch das Direkteinspritzventil im Wesentlichen gleich 0 ist, und Ermöglichen von Kraftstofffluss durch das Direkteinspritzsystem kann Betrieb einer ersten Kraftstoffpumpe und Aktivieren eines Direkteinspritzventils umfassen. In einigen Beispielen kann ein Saugkanaleinspritzsystem in Betrieb sein, wenn das Direkteinspritzsystem nicht in Betrieb ist, und das Saugkanaleinspritzsystem kann mit einer zweiten Kraftstoff-Verteilerleitung und einer zweiten Kraftstoffpumpe gekoppelt sein, wobei die erste Kraftstoffpumpe eine Kraftstoffpumpe mit einem höheren Druck ist, und die zweite Kraftstoffpumpe kann eine Kraftstoffpumpe mit einem niedrigeren Druck sein. Das Saugkanaleinspritzsystem kann mit einem ersten Kraftstofftank gekoppelt sein, und das Direkteinspritzsystem kann mit einem zweiten Kraftstofftank gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann der erste Kraftstofftank einen Kraftstoff mit einer anderen Zusammensetzung als ein Kraftstoff, der im zweiten Kraftstofftank enthalten ist, sein.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen rein beispielhaft sind und dass diese bestimmten Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden sollen, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Motortypen angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt somit alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind, ein.
Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als den Einschluss von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem ersten und einem zweiten Einspritzventil, wobei eine Kraftstoff-Verteilerleitung mit dem zweiten Einspritzventil gekoppelt ist, umfassend: Betreiben eines Kraftmaschinenzylinders mit Kraftstoff von einem ersten Einspritzventil und nicht von einem zweiten Einspritzventil; und Aktivieren des zweiten Einspritzventils als Reaktion auf eine Erhöhung des Verteilerleitungsdrucks der Kraftstoff-Verteilerleitung, welche einer Temperaturzunahme entspricht, wobei der Kraftstofffluss durch das zweite Einspritzventil zum Reduzieren des Drucks und der Temperatur dient.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zweite Einspritzventil als Reaktion darauf, dass der Verteilerleitungsdruck über einen Schwellwert zunimmt, aktiviert wird, wobei die Verteilerleitungsdruckzunahme einer Temperaturzunahme entspricht, der Schwellwert einem maximalen Temperaturschwellwert entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Kraftstoff bei der Überwachung der Druckzunahme in der Kraftstoff-Verteilerleitung eingeschlossen ist, wobei das Verfahren ferner Aktivieren einer mit der Kraftstoff-Verteilerleitung gekoppelten Kraftstoffpumpe als Reaktion auf die Verteilerleitungsdruckzunahme umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Einstellen der Einspritzung des ersten Einspritzventils als Reaktion auf die Aktivierung des zweiten Einspritzventils.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einspritzventilaktivierung ferner auf einer Kraftstoff-Verteilerleitungsstarrheit basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Deaktivieren des zweiten Einspritzventils, wenn der Verteilerleitungsdruck unter den Schwellwert abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einspritzventilaktivierung ferner auf einem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kraftstoffs basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einstellen eines Parameters eines mit der Kraftstoff-Verteilerleitung gekoppelten Kühlsystems als Reaktion auf eine Verteilerleitungsdruckzunahme der Kraftstoff-Verteilerleitung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Parameter eine Durchflussrate eines Kühlmittels ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Parameter eine Temperatur eines Kühlmittels ist.
Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine, die Folgendes umfasst: eine Gruppe von Direkteinspritzventilen, die mit einer Gruppe von Zylindern in Verbindung steht; eine erste Kraftstoff-Verteilerleitung, die mit der Gruppe von Direkteinspritzventilen in Verbindung steht; eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die mit der ersten Kraftstoff-Verteilerleitung in Verbindung steht; und ein Steuersystem, das mit Anweisungen für: während einer ersten Bedingung Vergrößern eines Kraftstoffflusses durch die erste Kraftstoff-Verteilerleitung, bei welchem ein Aktivieren der Gruppe von Direkteinspritzventilen erfolgt, wenn eine Temperaturänderung in einem in der ersten Kraftstoff-Verteilerleitung enthaltenen Kraftstoff einen Schwellwert übersteigt, wobei die Temperaturänderung auf einer Verteilerleitungsdruckänderung basiert, konfiguriert ist.
System nach Anspruch 11, wobei die erste Bedingung umfasst, dass ein Hauptkraftstofffluss durch das Direkteinspritzventil im Wesentlichen gleich null ist.
System nach Anspruch 11, wobei die Vergrößerung eines Kraftstoffflusses durch die erste Kraftstoff-Verteilerleitung Aktivieren der Hochdruckkraftstoffpumpe umfasst.
System nach Anspruch 11, wobei die Temperaturänderung als Funktion der Druckänderung über Bedingungen hinweg, unter denen die Gruppe von Einspritzventilen deaktiviert ist, bestimmt wird, wobei die Erhöhung des Kraftstoffflusses erneutes Aktivieren mindestens eines Einspritzventils aus der Gruppe umfasst.
System nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine Gruppe von Saugkanaleinspritzventilen, die mit der Gruppe von Zylindern in Verbindung stehen.
System nach Anspruch 15, ferner umfassend: eine zweite Kraftstoff-Verteilerleitung, die mit der Gruppe von Saugkanaleinspritzventilen in Verbindung steht; und eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die mit der zweiten Kraftstoff-Verteilerleitung in Verbindung steht.
System nach Anspruch 16, wobei die Gruppe von Saugkanaleinspritzventilen während der Druckänderung in Betrieb ist.
Verfahren, umfassend: Betreiben eines Kraftmaschinenzylinders mit Kraftstoff von einem ersten Einspritzventil und nicht von einem zweiten Einspritzventil; und Aktivieren einer mit dem zweiten Einspritzventil gekoppelten Kraftstoffpumpe als Reaktion auf eine Verteilerleitungsdruckerhöhung einer Kraftstoff-Verteilerleitung, wobei die Kraftstoff-Verteilerleitung zwischen dem zweiten Einspritzventil und der Pumpe gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das zweite Einspritzventil als Reaktion darauf, dass der Verteilerleitungsdruck über einen Schwellwert zunimmt, aktiviert wird, wobei die Verteilerleitungsdruckzunahme einer Temperaturzunahme entspricht, wobei der Schwellwert einem Höchsttemperaturschwellwert entspricht.