DE102020133434A1 - Systeme und verfahren zum einstellen der kraftstoffzufuhr in einem zylinder mit einer vorkammer - Google Patents

Systeme und verfahren zum einstellen der kraftstoffzufuhr in einem zylinder mit einer vorkammer Download PDF

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Abstract

Die Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zum Einstellen der Kraftstoffzufuhr in einem Zylinder mit einer Vorkammer bereit. Es werden Verfahren und Systeme zum Betreiben eines Zylinders eines Motors, der ein Vorkammerzündsystem beinhaltet, bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Bestimmen von Mengen an Vorkammergasen in dem Zylinder vor der Verbrennung und Einstellen einer in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge auf Grundlage der Mengen an Vorkammergasen in dem Zylinder beinhalten. Auf diese Weise kann die Zylinderkraftstoffzufuhr zusätzliche Luft und/oder Kraftstoff aus den Vorkammergasen kompensieren, was eine Genauigkeit der Zylinderkraftstoffzufuhr erhöhen und den Wirkungsgrad des Zylinders erhöhen kann.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugmotors, um die Zylinderkraftstoffzufuhr in einem Zylinder mit einer aktiven Vorkammer zu bestimmen.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Eine Brennkraftmaschine verbrennt ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in Zylindern, um Drehmoment zu erzeugen, das verwendet werden kann, um ein Fahrzeug anzutreiben. In einigen derartigen Motoren wird eine Zündquelle verwendet, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder während eines Verdichtungstakts zu zünden. Zum Beispiel beinhaltet in herkömmlichen Fremdzündungsmotoren jeder Zylinder eine Zündkerze zum direkten Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb des Zylinders. In anderen Beispielen kann das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder durch Strahlen von heißem Gas und Flammen aus einer Vorverbrennungskammer, die in dieser Schrift als „Vorkammer“ bezeichnet wird, gezündet werden. Die Vorkammer kann eine Kammer mit Wänden sein, die sich im Totraum des Zylinders befindet, und kann eine Zündkerze, eine O2- oder Lufteinspritzvorrichtung und eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten. Während des Motorbetriebs wird ein erstes Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Vorkammer eingeleitet und wird ein zweites Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylinder eingeleitet. Wenn eine Zündung angefordert wird, wird die Zündkerze in der Vorkammer betätigt, wodurch das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird. Während das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt, können Flammen- und Heißgasstrahlen aus der Vorkammer austreten und über ein oder mehrere Löcher in den Vorkammerwänden in den Zylinder eintreten. Diese Strahlen zünden das zweite Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder, um Drehmoment zu erzeugen. Restgase aus der Verbrennung des ersten Luft-Kraftstoff-Gemisches können aktiv aus der Vorkammer in den Zylinder gespült werden, indem Luft (oder O2) in die Vorkammer eingespritzt wird, wodurch Frischluft für eine nachfolgende Vorkammerverbrennung bereitgestellt wird.
  • Die Vorkammerzündung kann in einigen Situationen Vorteile hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Wirkungsgrad gegenüber einem Fremdzündungsmotor bieten. Zum Beispiel kann ein Zylinder mit Vorkammerzündung mit einem höheren (z. B. magereren) Luft-Kraftstoff-Verhältnis (air-fuel ratio - AFR) betrieben werden als ein ähnlicher Zylinder eines Fremdzündungsmotors, was zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch in dem Zylinder mit Vorkammerzündung führen kann. In anderen Beispielen kann ein Zylinder mit Vorkammerzündung aufgrund einer erhöhten Verbrennungsrate in dem Zylinder mehr Leistung erzeugen als ein Zylinder, der durch eine Zündkerze gezündet wird, was eine Zeitdauer für das Auftreten von Klopfverbrennung verringern kann und dadurch ermöglicht, dass der Zündzeitpunkt weiter in Richtung des maximalen Bremsmoments (maximum brake torque - MBT) vorgeschoben wird.
  • Jedoch können Gase von der Vorkammer über das eine oder die mehreren Löcher in den Vorkammerwänden zum Zylinder strömen, was das AFR des Zylinders beeinflussen kann. Zum Beispiel kann Luft oder O2 aus der aktiven Spülung von der Vorkammer in den Zylinder strömen, wie etwa, wenn der Druck in dem Zylinder niedriger als der Druck in der Vorkammer ist, was zu einem höheren (z. B. magereren) AFR des Zylinders als erwartet führt. Als ein weiteres Beispiel können die Restgase aus der Vorkammer die Luft in dem Zylinder verdünnen. Als noch ein weiteres Beispiel können die Restgase aus der Vorkammer kraftstoffreich sein, was zu einem niedrigeren (z. B. fetteren) AFR des Zylinders als erwartet führen kann. Wenn das AFR des Zylinders nicht genau gesteuert wird, können Fahrzeugemissionen zunehmen.
  • Kurzdarstellung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehenden Probleme erkannt und ein Verfahren identifiziert, um diese mindestens teilweise zu lösen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder auf Grundlage einer Menge an Vorkammergasen in dem Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders. Auf diese Weise kann die Zylinderkraftstoffmenge eingestellt werden, um Vorkammergase in dem Zylinder vor der Verbrennung zu kompensieren, um den Zylinder genauer bei einem gewünschten AFR zu betreiben.
  • Als ein Beispiel können die Vorkammergase von einer Vorkammer, die an den Zylinder gekoppelt ist, über eine Öffnung in den Wänden der Vorkammer zu dem Zylinder strömen, und die Menge an Vorkammergasen kann auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder bestimmt werden. Als ein Beispiel kann, wenn ein Druck des Zylinders ferner unter einen Druck der Vorkammer sinkt, die Menge an Vorkammergasen in dem Zylinder zunehmen. Diese Druckdifferenz kann auf Grundlage eines Einspritzdrucks der Vorkammer und einer Position eines Kolbens innerhalb des Zylinders bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Einspritzdruck der Vorkammer ein Druck sein, der größer als ein Spitzendruck des Zylinders oder gleich diesem ist. Ferner kann die Menge an Vorkammergasen, die in den Zylinder strömt, eine oder mehrere von einer Menge an Vorkammerluft, einer Menge an Vorkammerkraftstoff und einer Menge an Vorkammerverbrennungsgasen aus einem vorhergehenden Verbrennungszyklus beinhalten. Als ein Beispiel kann das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ein Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder beinhalten, wenn die Menge an Vorkammerverbrennungsgasen aus dem vorhergehenden Verbrennungszyklus zunimmt, da die Vorkammerverbrennungsgase eine Zylinderluftladung verdünnen können. Als ein weiteres Beispiel kann das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ein Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder beinhalten, wenn die Menge an Vorkammerkraftstoff in dem Zylinder zunimmt. Als ein weiteres Beispiel kann das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ein Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder beinhalten, wenn die Menge an Vorkammerluft in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt. Das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder kann ferner auf einer Luftmenge basieren, die durch ein Einlassventil des Zylinders in den Zylinder eingespeist wird. Folglich kann der Wirkungsgrad des Zylinders erhöht werden.
  • Auf diese Weise kann eine Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder auf Grundlage einer Menge an Vorkammergasen in dem Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders eingestellt werden. Durch Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge kann die Zylinderkraftstoffzufuhr im Vergleich zu Systemen ohne Kompensation genauer sein, was eine Leistungsfähigkeit des Zylinders erhöhen kann. Ferner kann die Steuerung durch Kompensieren der Kraftstoffeinspritzmenge für die Menge und Zusammensetzung von Vorkammergasen in dem Zylinder verhindern, dass der Zylinder bei einem nicht stöchiometrischen AFR arbeitet, was eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs erhöhen und Fahrzeugemissionen verringern kann.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zylinderkonfiguration in einem Motorsystem eines Fahrzeugs.
    • 2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer Vorkammer eines Vorkammerzündsystems.
    • 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der Zylinderkraftstoffzufuhr auf Grundlage der Vorkammerspülung und Vorkammerlufteinspritzung.
    • 4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm des Drucks in einem Zylinder in Bezug auf die Position eines Kolbens.
    • 5 zeigt eine prophetische beispielhafte Zeitachse des Betreibens einer Vorkammer und eines Zylinders mit Vorkammerspülung.
    • 6 zeigt eine prophetische beispielhafte Zeitachse des Betreibens eines Zylinders mit unterschiedlichen Zylinderkraftstoffzufuhrmengen auf Grundlage von relativen Mengen von Vorkammergasen in dem Zylinder.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Bestimmen einer Kraftstoffzufuhrmenge für einen Zylinder eines Motors mit Vorkammerzündung. Der Zylinder kann eine Zylinderkonfiguration aufweisen, die eine aktive Vorkammer beinhaltet, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Zündkerze und eine Luft- und/oder O2-Einspritzvorrichtung beinhaltet, wie etwa in 1 gezeigt. Die Vorkammer kann betrieben werden, um eine Zündquelle für den Zylinder gemäß dem Verfahren der 2 bereitzustellen. Jedoch können Abgase und eingespritzte Luft aus der Vorkammer in den Zylinder eintreten, was das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) des Zylinders ändern kann. Daher kann eine Steuerung des Motors die Zylinderkraftstoffzufuhr auf Grundlage von Mengen an Vorkammerabgas und Luft, die während des Verdichtungstakts des Zylinders in den Zylinder eintreten, gemäß dem beispielhaften Verfahren der 3 einstellen. 4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm einer charakteristischen Beziehung zwischen dem Druck im Zylinder und einer Kolbenposition innerhalb des Zylinders, die durch die Steuerung verwendet werden kann, um Vorkammer-Einspritzdrücke zu bestimmen sowie den Gasstrom von der Vorkammer in den Zylinder zu schätzen. Ferner zeigt 5 zeigt ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm des Betreibens einer Vorkammer, um Gase in einen Zylinder zu spülen, und zeigt 6 eine beispielhafte Zeitachse des Betreibens eines Zylinders mit Zylinderkraftstoffkompensation auf Grundlage von Mengen an Vorkammergasen.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren zeigt 1 eine Teilansicht eines einzelnen Zylinders 130 einer Brennkraftmaschine 10, die in einem Fahrzeug 5 beinhaltet sein kann. Die Brennkraftmaschine 10 kann ein Mehrzylindermotor sein. Der Zylinder (z. B. die Brennkammer) 130 beinhaltet eine Kühlmittelhülse 114 und Zylinderwände 132 mit einem Kolben 136, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 140 verbunden ist. Die Brennkammer 130 ist mit einem Ansaugkrümmer 44 über ein Einlassventil 4 und eine Einlassöffnung 22 und mit einem Abgaskrümmer 48 über ein Auslassventil 8 und eine Auslassöffnung 86 kommunizierend gezeigt. Eine Drossel 62, die eine Drosselklappe 64 beinhaltet, kann in einem Ansaugkanal stromaufwärts des Ansaugkrümmers 44 zum Variieren einer Strömungsrate und/oder eines Drucks von Ansaugluft bereitgestellt werden, die den Motorzylindern bereitgestellt wird.
  • Ein Abgaskanal 135 kann zusätzlich zu dem Zylinder 130 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. In der Darstellung ist ein Abgassensor 128 stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 178 an den Abgaskanal 135 gekoppelt. Der Abgassensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) des Abgases ausgewählt sein, wie etwa einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (universal oder wide-range exhaust gas oxygen - UEGO), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (nicht gezeigt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator, eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
  • Eine externe Abgasrückführung (AGR) kann dem Motor über ein Hochdruck-AGR-System 83 bereitgestellt werden, wodurch Abgas aus einer Zone mit höherem Druck im Abgaskanal 135 zu einer Zone mit niedrigerem Druck im Ansaugkrümmer 44, stromabwärts der Drossel 62, über einen AGR-Kanal 81 abgegeben wird. Ein Umfang der AGR, die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird, kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 80 variiert werden. Die Steuerung 12 kann zum Beispiel dazu konfiguriert sein, eine Position des AGR-Ventils 80 zu betätigen und einzustellen, um die Abgasmenge, die durch den AGR-Kanal 81 strömt, einzustellen. Das AGR-Ventil 80 kann zwischen einer vollständig geschlossenen Position, in welcher die Abgasströmung durch den AGR-Kanal 81 blockiert wird, und einer vollständig offenen Position, in welcher die Abgasströmung durch den AGR-Kanal zugelassen wird, eingestellt werden. Als ein Beispiel kann das AGR-Ventil 80 zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig offenen Position stufenlos variierbar sein. Somit kann die Steuerung einen Öffnungsgrad des AGR-Ventils 80 vergrößern, um einen Umfang der AGR, die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird, zu erhöhen, und den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 80 verringern, um den Umfang der AGR, die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird, zu verringern. Als ein Beispiel kann das AGR-Ventil 80 ein elektronisch aktiviertes Magnetventil sein. In anderen Beispielen kann das AGR-Ventil 80 durch einen eingebauten Schrittmotor positioniert werden, der von der Steuerung 12 betätigt werden kann, um die Position des AGR-Ventils 80 über einen Bereich von diskreten Schritten (z. B. 52 Schritte) einzustellen, oder das AGR-Ventil 80 kann eine andere Art von Strömungsregelventil sein. Ferner kann die AGR gekühlt werden, indem sie durch einen AGR-Kühler 85 innerhalb des AGR-Kanals 81 geführt wird. Der AGR-Kühler 85 kann Wärme von den AGR-Gasen zum Beispiel an Motorkühlmittel abführen.
  • Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System dazu verwendet werden, eine Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Brennkammer zu regulieren. Ferner kann AGR erwünscht sein, um eine gewünschte Motorverdünnung zu erzielen, wodurch die Kraftstoffeffizienz und die Emissionsqualität, wie etwa die Emission von Stickstoffoxiden, erhöht werden. Als ein Beispiel kann AGR bei niedrigen bis mittleren Motorlasten angefordert werden. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, den AGR-Massenstrom zu messen oder zu schätzen. AGR-Sensoren können im Inneren des AGR-Kanals 81 angeordnet sein und können zum Beispiel eine Angabe von einem oder mehreren von einem Massenstrom, einem Druck und einer Temperatur des Abgases bereitstellen. Zusätzlich kann AGR erwünscht sein, nachdem die Emissionssteuervorrichtung 178 ihre Anspringtemperatur erreicht hat. Eine angeforderte Menge an AGR kann auf Motorbetriebsbedingungen basieren, einschließlich Motorlast (wie über einen Pedalpositionssensor 134 geschätzt) Motordrehzahl (wie über einen Kurbelwellenbeschleunigungssensor) geschätzt, Motortemperatur (wie über einen Motorkühlmitteltemperatursensor geschätzt) usw. Die Steuerung 12 kann sich zum Beispiel auf eine Lookup-Tabelle mit Motordrehzahl und -last als Eingabe und einer gewünschte Menge an AGR, die der eingegebenen Motordrehzahl/-last entspricht, als Ausgabe beziehen. In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung 12 die gewünschte Menge an AGR (z. B. die gewünschte AGR-Strömungsrate) durch Logikregeln bestimmen, die Parameter wie Motorlast, Motordrehzahl, Motortemperatur usw. direkt berücksichtigen. In noch anderen Beispielen kann die Steuerung 12 sich auf ein Modell stützen, das eine Änderung der Motorlast mit einer Änderung einer Verdünnungsanforderung korreliert und ferner die Änderung der Verdünnungsanforderung mit einer Änderung der angeforderten Menge an AGR korreliert. Wenn sich zum Beispiel die Motorlast von einer niedrigen Last auf eine mittlere Last erhöht, kann sich die angeforderte Menge an AGR erhöhen, und wenn sich die Motorlast dann von einer mittleren Last auf eine hohe Last erhöht, kann sich die angeforderte Menge an AGR verringern. Die Steuerung 12 kann ferner die angeforderte Menge an AGR unter Berücksichtigung einer besten Kraftstoffeffizienzverteilung für eine gewünschte Verdünnungsrate bestimmen. Nach dem Bestimmen der angeforderten Menge an AGR kann sich die Steuerung 12 auf eine Lookup-Tabelle mit der angeforderten Menge an AGR als Eingabe und einem Signal, das einem Öffnungsgrad entspricht, der an dem AGR-Ventil angewendet (z. B. an den Schrittmotor oder eine andere Ventilbetätigungsvorrichtung gesendet) werden soll, als Ausgabe beziehen.
  • In der dargestellten Ansicht befinden sich das Einlassventil 4 und das Auslassventil 8 in einem oberen Bereich der Brennkammer 130. Das Einlassventil 4 und das Auslassventil 8 können durch eine Steuerung 12 unter Verwendung entsprechender Nockenbetätigungssysteme gesteuert werden, die einen oder mehrere Nocken beinhalten. Die Nockenbetätigungssysteme können eines oder mehrere von Systemen mit variablem Hubraum (variable displacement engine - VDE), zur Nockenprofilumschaltung (cam profile switching - CPS), zur variablen Nockenzeitsteuerung (variable cam timing - VCT), zur variablen Ventilzeitsteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL) nutzen, um den Ventilbetrieb zu variieren. Im dargestellten Beispiel wird das Einlassventil 4 durch einen Einlassnocken 151 gesteuert und wird das Auslassventil 8 durch einen Auslassnocken 153 gesteuert. Der Einlassnocken 151 kann über einen Einlassventilzeitsteuerungsaktor 101 betätigt werden und der Auslassnocken 153 kann über einen Auslassventilzeitsteuerungsaktor 103 gemäß dem Satz von Einlass- bzw. Auslassventilzeitsteuerungen betätigt werden. In einigen Beispielen können die Einlassventile und Auslassventile über den Einlassventilzeitsteuerungsaktor 101 bzw. Auslassventilzeitsteuerungsaktor 103 abgeschaltet werden. Die Position des Einlassnockens 151 und Auslassnockens 153 kann durch Nockenwellenpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden.
  • In einigen Beispielen können die Einlass- und/oder Auslassventile durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 130 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil beinhalten, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, was CPS- und/oder VCT-Systeme beinhaltet. In noch anderen Beispielen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Betätigungssystem oder einen Aktor oder ein Betätigungssystem zur variablen Ventilzeitsteuerung gesteuert werden. Die verschiedenen Ventilsteuersysteme können verwendet werden, um eine Zeitsteuerung, eine Öffnungsdauer und einen Hub des Einlassventils 4 und des Auslassventils 8 zu variieren.
  • Der Zylinder 130 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, wobei es sich um ein Verhältnis von dem Volumen des Kolbens 136 am unteren Totpunkt zu dem am oberen Totpunkt handelt. Üblicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis in einem Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, bei denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann außerdem erhöht sein, wenn Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
  • Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 130 eine Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 beinhaltend gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist direkt an die Brennkammer 130 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals FPW1, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 130 bereit. In einem weiteren Beispiel kann die Einspritzvorrichtung 66 eine Saugrohreinspritzvorrichtung sein, die Kraftstoff stromaufwärts des Zylinders 130 in die Einlassöffnung bereitstellt. Ferner kann der Motor, obwohl 1 Kraftstoff über eine einzelne Einspritzvorrichtung in den Zylinder eingespritzt zeigt, alternativ durch das Einspritzen von Kraftstoff über mehrere Einspritzvorrichtungen betrieben werden, wie etwa eine Direkteinspritzvorrichtung und eine Saugrohreinspritzvorrichtung. Zum Beispiel können sowohl Saugrohr- als auch Direkteinspritzvorrichtungen in einer Konfiguration beinhaltet sein, die als Saugrohrkraftstoff- und Direkteinspritzung (port fuel and direct injection - PFDI) bekannt ist. In einer derartigen Konfiguration kann die Steuerung 12 eine relative Einspritzmenge von jeder Einspritzvorrichtung variieren.
  • Kraftstoff kann aus einem Hochdruckkraftstoffsystem 180, das einen oder mehrere Kraftstofftanks, eine oder mehrere Kraftstoffpumpen und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben werden. Alternativ kann Kraftstoff mit einem niedrigerem Druck durch eine einstufige Kraftstoffpumpe abgegeben werden. Ferner können die Kraftstofftanks, obwohl dies nicht gezeigt ist, einen Druckwandler beinhalten, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt. Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 180 können Kraftstoff mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten enthalten, wie etwa unterschiedliche Kraftstoffzusammensetzungen. Die Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen daraus usw. beinhalten. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlicher Verdampfungswärme beinhaltet Benzin als eine erste Kraftstoffart mit niedrigerer Verdampfungswärme und Ethanol als eine zweite Kraftstoffart mit größerer Verdampfungswärme. In einem weiteren Beispiel kann der Motor Benzin als eine erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als eine zweite Kraftstoffart verwenden. Andere mögliche Substanzen beinhalten Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Ethanol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw. Auf diese Weise Luft und Kraftstoff in den Zylinder 130 abgegeben, der ein brennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch erzeugen kann.
  • Kraftstoff kann während eines einzelnen Zyklus des Zylinders durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in den Zylinder 130 abgegeben werden. Ferner kann die Verteilung und/oder die relative Menge von Kraftstoff, die von der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben wird, mit Betriebsbedingungen variieren. Außerdem können bei einem einzelnen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des abgegebenen Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon durchgeführt werden.
  • In dem in 1 gezeigten Beispiel beinhaltet jeder Zylinder 130 des Motors 10 eine Vorkammer 138 zum Einleiten der Verbrennung. Die Vorkammer 138 ist durch Vorkammerwände 139 definiert und beinhaltet eine Zündkerze 92, eine Lufteinspritzvorrichtung 94 und eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96. Die Lufteinspritzvorrichtung 94 ist direkt an die Vorkammer 138 zum Einspritzen von Luft und/oder Sauerstoff in die Vorkammer gekoppelt. In einigen Beispielen ist die Lufteinspritzvorrichtung 94 eine elektromagnetische (z. B. Solenoid-) Einspritzvorrichtung. Eines oder mehrere von Umgebungsluft, Sauerstoff und einem anderen brennbaren Gas können von einer Vorkammerluftquelle 190 in die Lufteinspritzvorrichtung 94 abgegeben werden. In einigen Beispielen ist die Lufteinspritzvorrichtung 94 eine elektromagnetische (z. B. Magnetspulen-) Einspritzvorrichtung und kann Luft und/oder O2 proportional zu einer Impulsbreite eines Signals APW einspritzen, das von der Steuerung 12 über die Vorkammerluftquelle 190 empfangen wird. Es ist zu beachten, dass sich der Begriff „Luft“ in Bezug auf die Vorkammerluftquelle 190 in dieser Schrift auf Umgebungsluft, Sauerstoff (z. B. O2), Wasserstoff (z. B. H2) oder ein Gemisch derartiger Gase beziehen kann. In einigen Beispielen versorgt die Vorkammerluftquelle 190 die Lufteinspritzvorrichtung 94 mit Umgebungsluft aus einem Luftansaugkanal des Motors, der vor der Einspritzung in einem druckbeaufschlagten Tank gespeichert werden kann. In anderen Beispielen versorgt die Vorkammerluftquelle 190 die Lufteinspritzvorrichtung 94 mit fahrzeugintern erzeugtem O2, das vor der Einspritzung in einem druckbeaufschlagten Tank gespeichert werden kann. Zum Beispiel kann der druckbeaufschlagte Tank der Vorkammerluftquelle 190 durch eine zugeordnete Pumpe auf einem gewünschten Druck gehalten werden. Eine Druckdifferenz zwischen dem druckbeaufschlagten Tank und der Vorkammer und eine Öffnungszeit der Lufteinspritzvorrichtung 94 (z. B. wie durch die Impulsbreite des Signals APW bestimmt) kann zum Beispiel die Luft- oder O2-Masse bestimmen, die in die Vorkammer 138 abgegeben wird.
  • Die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 ist direkt an die Vorkammer 138 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals FPW2, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 172 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Kraftstoff kann der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 durch das vorstehend beschriebene Hochdruckkraftstoffsystem 180 bereitgestellt werden. Alternativ kann der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 Kraftstoff aus einem dedizierten Vorkammerkraftstoffsystem bereitgestellt werden, das in dem Hochdruckkraftstoffsystem 180 beinhaltet sein oder von diesem eigenständig sein kann. Somit werden sowohl Luft als auch Kraftstoff in die Vorkammer 138 abgegeben, was ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) erzeugen kann, das sich von einem AFR im Zylinder 130 unterscheiden kann. In einem Beispiel kann das AFR in der Vorkammer 138 fetter sein (z. B. einen höheren Kraftstoffanteil aufweisen) als das AFR im Zylinder 130. In einem weiteren Beispiel kann das AFR in der Vorkammer das gleiche sein wie das AFR in dem Zylinder sein. In noch einem weiteren Beispiel kann das AFR in der Vorkammer 138 magerer sein (z. B. einen höheren Luftanteil aufweisen) als das AFR im Zylinder 130.
  • Ferner können die Vorkammerwände 139 eine Vielzahl von Öffnungen beinhalten, wie etwa eine Öffnung 142, die in 1 gezeigt ist. Die Öffnung 142 stellt einen Durchlass zwischen der Vorkammer 138 und dem Zylinder 130 bereit, wodurch ein Innenraum der Vorkammer 138 mit einem Innenraum des Zylinders 130 fluidisch gekoppelt ist. Somit können Gase unter einigen Bedingungen zwischen dem Innenraum der Vorkammer 138 und dem Innenraum des Zylinders 130 strömen. Zum Beispiel können Gase (z. B. Luft, Kraftstoff und/oder verbleibende Verbrennungsgase) durch die Öffnung 142 mit einer Richtung und Geschwindigkeit auf Grundlage einer Druckdifferenz an der Öffnung 142 (z. B. zwischen dem Innenraum der Vorkammer 138 und dem Innenraum des Zylinders 130) strömen. Die Öffnung 142 (zusammen mit beliebigen anderen Öffnungen in den Vorkammerwänden 139) kann auch eine Zündflamme von der Vorkammer 138 zum Zylinder 130 bereitstellen, wie nachfolgend ausgeführt wird.
  • Bei ausgewählten Betriebsmodi kann ein Zündsystem 88 als Reaktion auf ein Frühzündungssignal SA (Spark Advance) von der Steuerung 12 der Vorkammer 138 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Eine Zeitsteuerung des Signals SA kann auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen und eines Fahrerdrehmomentbedarfs eingestellt werden. Zum Beispiel kann eine Zündung bei einem Zeitpunkt mit maximalem Bremsmoment (MBT) bereitgestellt werden, um die Leistung und den Wirkungsgrad des Motors zu maximieren. Die Steuerung 12 kann Motorbetriebsbedingungen, die Motordrehzahl, Motorlast und Abgas-AFR beinhalten, in eine Lookup-Tabelle eingeben, die den entsprechenden MBT-Zeitpunkt für die eingegebenen Motorbetriebsbedingungen ausgeben kann. In anderen Beispielen kann der Zündfunken vom MBT verzögert werden, um ein Auftreten von Klopfen zu verhindern. In noch anderen Beispielen kann der Zündfunken vom MBT verzögert werden, um das Motordrehmoment zu reduzieren, wie etwa aufgrund einer Senkung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments oder eines Getriebegangschaltereignisses. Wenn die Zündkerze 92 der Vorkammer 138 den Zündfunken bereitstellt, kann das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer verbrennen, wobei der erhöhte Verbrennungsdruck Flammenstrahlen über die Vielzahl von Öffnungen in den Vorkammerwänden 139, einschließlich der Öffnung 142, in den Zylinder 130 sendet. Die Vielzahl von Öffnungen kann derart angeordnet sein, dass die Flammenstrahlen gleichmäßig im Zylinder 130 verteilt sind. Die Flammenstrahlen können das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 130 entzünden, wodurch eine Verbrennung verursacht wird. Nach der Verbrennung kann ein Gemisch von Abgasen aus sowohl der Vorkammer 138 als auch dem Zylinder 130 über ein Öffnen des Auslassventils 8 aus dem Zylinder 130 ausgestoßen werden.
  • Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch die Steuerung 12 und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugführer 113 über ein Gaspedal 116 und einen Gaspedalpositionssensor 118 und über ein Bremspedal 117 und einen Bremspedalpositionssensor 119 gesteuert werden. Der Gaspedalpositionssensor 118 kann ein Pedalpositionssignal (pedal position - PP) an die Steuerung 12 senden, das einer Position des Gaspedals 116 entspricht, und der Bremspedalpositionssensor 119 kann ein Bremspedalpositionssignal (brake pedal position - BPP) an die Steuerung 12 senden, das einer Position des Bremspedals 117 entspricht. Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicher 106 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Der Festwertspeicher 106 des Speichermediums kann mit computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die durch den Mikroprozessor 102 ausgeführt werden können, um die in dieser Schrift beschriebenen Verfahren und Programme sowie andere Varianten durchzuführen, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden.
  • Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich einer Messung des eingespeisten Luftmassenstroms (mass air flow - MAF) von einem Luftmassenstromsensor 123, eines Motorkühlmitteltemperatursignals (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist, eines Signals EGO von einem Abgassensor 128, der durch die Steuerung 12 verwendet werden kann, um das AFR des Abgases zu bestimmen, eines Abgastemperatursignals (exhaust gas temperature signal - EGT) von einem Temperatursensor 158, der an den Abgaskanal 135 gekoppelt ist, eines Profilzündungsaufnahmesignals (PIP-Signals) (Profile Ignition Pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist, einer Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor, der an die Drossel 62 gekoppelt ist, und eines Absolutkrümmerdrucksignals (absolute manifold pressure - MAP) von einem MAP-Sensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist. Ein Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von dem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums oder Drucks in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen.
  • Auf Grundlage von Eingaben von einem oder mehreren der vorgenannten Sensoren kann die Steuerung 12 einen oder mehrere Aktoren einstellen, wie etwa die Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66, die Drossel 62, die Zündkerze 92, die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96, die Vorkammerlufteinspritzvorrichtung 94, die Einlass-/Auslassventile und -nocken usw. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer Anweisung oder eines Codes, die bzw. der darin programmiert ist und einer oder mehreren Routinen entspricht, auslösen, wofür Beispiele unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben sind.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 160 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug mit nur einem Motor. In dem in 1 gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug den Motor 10 und eine elektrische Maschine 161. Die elektrische Maschine 161 kann ein Elektromotor oder ein Motorgenerator sein und kann somit in dieser Schrift auch als ein elektrischer Motor bezeichnet werden. Die elektrische Maschine 161 nimmt elektrische Leistung aus einer Traktionsbatterie 170 auf, um den Fahrzeugrädern 160 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 161 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 170 bereitzustellen.
  • Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 161 sind über ein Getriebe 167 mit den Fahrzeugrädern 160 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 166 in Eingriff gebracht sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 166 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 161 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 166 ist zwischen der elektrischen Maschine 161 und dem Getriebe 167 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 166 senden, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken, um die Kurbelwelle 140 mit der elektrischen Maschine 161 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 161 mit dem Getriebe 167 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen. Das Getriebe 167 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart sein. Der Antriebsstrang kann auf unterschiedliche Weisen konfiguriert sein, die als ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug beinhalten.
  • Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, (eine) Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), eine Zündkerze usw. beinhalten. Es versteht sich, dass der Motor 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1 unter Bezugnahme auf den Zylinder 130 beschrieben und abgebildet sind.
  • Als nächstes zeigt 2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer Vorkammer eines Motors, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb der Vorkammer zu verbrennen. Als ein Beispiel stellt das Betreiben der Vorkammer eine Zündquelle für einen Zylinder des Motors bereit. Als ein weiteres Beispiel erhöht das Betreiben der Vorkammer eine Temperatur der Vorkammer. Das Verfahren 200 wird in Bezug auf den Motor 10 und die Zylinderkonfiguration, die in 1 gezeigt sind, beschrieben, auch wenn das Verfahren 200 in anderen Systemen angewendet werden kann, die eine Vorkammer mit einer Zündkerze, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und einer Luft-/O2-Einspritzvorrichtung beinhalten. Ferner wird das Verfahren 200 für ein Paar aus Vorkammer und Zylinder beschrieben, auch wenn es sich versteht, dass das Verfahren 200 für jeden Zylinder des Motors gleichzeitig und/oder sequentiell ausgeführt werden kann. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 200 und der übrigen in dieser Schrift beinhalteten Verfahren können durch eine Steuerung, wie etwa die in 1 gezeigte Steuerung 12, auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Aktoren des Vorkammerzündsystems, einschließlich einer Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung 96 der 1), einer Vorkammerzündkerze (z. B. Vorkammerzündkerze 92 der 1) und einer Vorkammerlufteinspritzvorrichtung (z. B. die in 1 gezeigte Vorkammerlufteinspritzvorrichtung 94) einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 202 beinhaltet das Verfahren 200 Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Motorlast, eine Motortemperatur, ein Abgas-AFR, eine Gaspedalposition, eine Bremspedalposition und eine Position einer Drossel (z. B. Drosselposition) beinhalten. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, die kommunikativ an die Steuerung gekoppelt sind, oder können auf Grundlage verfügbarer Daten abgeleitet werden. Zum Beispiel kann die Gaspedalposition durch einen Beschleunigungspositionssensor gemessen werden, wie etwa den Gaspedalpositionssensor 118 der 1, und die Bremspedalposition kann durch einen Bremspedalpositionssensor gemessen werden, wie etwa den Bremspedalpositionssensor 119 der 1. Zusammen können die Gaspedalposition und die Bremspedalposition eine angeforderte Menge an Motordrehmoment angeben. Als ein weiteres Beispiel kann das AFR auf Grundlage eines Sauerstoffpegels bestimmt werden, der durch einen Abgassauerstoffsensor, wie etwa den Abgassensor 128 der 1, erfasst wird. Gleichermaßen kann die Drosselposition unter Verwendung eines an die Drossel gekoppelten Drosselpositionssensors gemessen werden.
  • Bei 204 beinhaltet das Verfahren 200 Bestimmen, ob ein Zündereignis in der Vorkammer angefordert wird. In einigen Beispielen kann das Vorkammerzündereignis während des Motornennbetriebs angefordert werden, um eine Zündquelle für den Zylinder während jedes Verbrennungszyklus bereitzustellen. Ein Verbrennungszyklus (z. B. ein Zylinderzyklus) kann sich auf eine Viertaktbewegung eines Kolbens des Zylinders beziehen, wobei die vier Takte einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt beinhalten. In alternativen Beispielen kann sich der Verbrennungszyklus auf eine Zweitaktbewegung des Kolbens beziehen. Wenn das Vorkammerzündereignis angefordert wird, um eine Zündquelle für den Zylinder während eines Verbrennungszyklus bereitzustellen, kann das Zündereignis während des Endes eines Verdichtungstakts auftreten. In einem weiteren Beispiel kann das Vorkammerzündereignis während eines Ausstoßtakts eines Verbrennungszyklus angefordert werden, um eine Temperatur der Vorkammer zu erhöhen.
  • Wenn das Vorkammerzündereignis bei 204 nicht angefordert wird, geht das Verfahren 200 zu 206 über und beinhaltet den Nichtbetrieb der Vorkammer. In einigen Beispielen wird das Vorkammerzündereignis möglicherweise nicht angefordert, während die Motorverbrennung unterbrochen ist. Zum Beispiel kann die Motorverbrennung unterbrochen sein, während der Motor ausgeschaltet ist oder während einer Kraftstoffabschaltbedingung, wie etwa, wenn die Zylinderkraftstoffzufuhr abgeschaltet ist, während die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt. In einem weiteren Beispiel wird das Vorkammerzündereignis möglicherweise nicht angefordert, wenn das Vorkammerzündereignis während des Verbrennungszyklus bereits durchgeführt wurde. Der Nichtbetrieb der Vorkammer kann das Nichteinspritzen von Kraftstoff und Luft in die Vorkammer beinhalten, sodass kein Luft-Kraftstoff-Gemisch zur Verbrennung in der Vorkammer vorhanden ist. Ohne ein zu verbrennendes Luft-Kraftstoff-Gemisch kann der Nichtbetrieb der Vorkammer ferner das Nichtanschalten der Zündkerze in der Vorkammer beinhalten. Ferner kann, da die Verbrennung in der Vorkammer nicht durchgeführt wird, der Nichtbetrieb der Vorkammer ferner ein Nichtbereitstellen einer Zündquelle für den Zylinder beinhalten. In anderen Beispielen kann dem Zylinder jedoch eine alternative Zündquelle bereitgestellt werden (z. B. über eine Zylinderzündkerze, die von der Vorkammerzündkerze unabhängig ist, oder über Kompressionszündung). In einem Beispiel kann die Steuerung die Impulsbreiten von Betätigungssignalen an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Lufteinspritzvorrichtung derart einstellen, dass kein Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Vorkammer eingespritzt wird. Zum Beispiel wird möglicherweise kein Betätigungssignal an jede der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und Lufteinspritzvorrichtung gesendet. Ferner kann die Steuerung ein Steuersignal an das Zündsystem des Motors derart einstellen, dass die Zündkerze in der Vorkammer nicht angeschaltet wird.
  • Wenn bei 204 ein Vorkammerzündereignis angefordert wird, geht das Verfahren 200 zu 208 über und beinhaltet Bestimmen eines gewünschten Vorkammer-AFR (z. B. ein Verhältnis einer Menge von eingespritzter Luft zu einer in die Vorkammer eingespritzten Kraftstoffmenge). Das gewünschte AFR der Vorkammer kann als ein Beispiel durch die Steuerung auf Grundlage des AFR des Zylinders derart bestimmt werden, dass die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Vorkammer ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder zündet, während Emissionen minimiert werden. Zum Beispiel kann die Steuerung das AFR des Zylinders und die aktuellen Motorbetriebsbedingungen, wie etwa Motortemperatur und Kraftstoffzusammensetzung, in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen und Kennfelder eingeben, die das gewünschte Vorkammer-AFR ausgeben können um eine Verbrennung zu erreichen. Als ein Beispiel kann das gewünschte AFR der Vorkammer Stöchiometrie sein. Als ein weiteres Beispiel kann das gewünschte AFR der Vorkammer im Verhältnis zur Stöchiometrie während einer Motorkaltstartbedingung fett sein, was zum Beispiel die Verbrennungsstabilität in der Kaltstartbedingung erhöhen kann. Als noch ein weiteres Beispiel kann das gewünschte AFR der Vorkammer fetter als die Stöchiometrie sein, wenn Kraftstoffe mit höheren Verdampfungstemperaturen verwendet werden, wie etwa E85, um verdampften Kraftstoff, der an der Verbrennung teilnimmt, und nichtverdampften Kraftstoff, der nicht an der Verbrennung teilnimmt, zu berücksichtigen, um eine im Wesentlichen stöchiometrische Verbrennung mit dem verdampften Kraftstoff zu erreichen. Als noch ein weiteres Beispiel kann das gewünschte AFR der Vorkammer von der Stöchiometrie eingestellt werden, wenn ein Betriebs-AFR des Zylinders von der Stöchiometrie derart eingestellt wird, dass, wenn die Verbrennungsgase aus dem Zylinder und der Vorkammer kombiniert werden, die kombinierten Gase ein AFR aufweisen, das ungefähr der Stöchiometrie entspricht.
  • Bei 210 beinhaltet das Verfahren 200 Bestimmen eines gewünschten Vorkammerzündzeitpunkts für das Vorkammerzündereignis. Das Bestimmen des gewünschten Vorkammerzündzeitpunkts kann ein Bestimmen beinhalten, wann das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer relative zu einer Position eines Kolbens des Zylinders gezündet werden soll. Obwohl ein Zünden einer Zylinderzündkerze die Verbrennung in einem Zylinder eines herkömmlichen Fremdzündungsmotors induziert, induziert die Verbrennung in der Vorkammer in einem Motor mit Vorkammerzündung eine Verbrennung in dem Zylinder. Somit kann, genau wie der Zylinderzündzeitpunkt in dem herkömmlichen Fremdzündungsmotor relativ zum Zündzeitpunkt für das maximale Bremsmoment (MBT) auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen eingestellt werden kann, der Zeitpunkt des Vorkammerzündereignisses relativ zum MBT auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen verschoben werden, um einen gewünschten Zylinderzündzeitpunkt zu erreichen. Zum Beispiel kann der Vorkammerzündzeitpunkt relativ zum MBT-Zeitpunkt verzögert werden, um eine Abgastemperatur zu erhöhen, während der Vorkammerzündzeitpunkt näher zum MBT-Zeitpunkt vorverlegt werden kann, um eine Drehmomentausgabe des Zylinders zu erhöhen. Als ein weiteres Beispiel kann, wenn der Motor grenzbereichsbegrenzt ist und nicht in der Lage ist, zum MBT-Zeitpunkt betrieben zu werden, die Motorklopfsteuerung den Vorkammerzündzeitpunkt vorverlegen oder verzögern, um den Motor an der Grenzbereichsgrenze zu betreiben. In einem Beispiel kann die Steuerung eine oder mehrere Motorbetriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahl, Motorlast, Abgastemperatur, Grenzbereichsklopfgrenze und Zylinder-AFR) in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen oder Kennfelder eingeben, um den gewünschten Zeitpunkt für das Vorkammerzündereignis zu bestimmen. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung eine logische Bestimmung (z. B. hinsichtlich des Vorkammerzündzeitpunkts) auf Grundlage von Logikregeln vornehmen, die von der einen oder den mehreren Motorbetriebsbedingungen abhängen.
  • Bei 212 beinhaltet das Verfahren 200 Einspritzen von Luft in die Vorkammer. In einigen Beispielen kann die eingespritzte Luft Umgebungsluft aus einem Ansaugkrümmer des Motors sein, während in anderen Beispielen die Vorkammerlufteinspritzvorrichtung fahrzeugintern erzeugtes O2 oder ein anderes brennbares Gas, wie etwa H2, bereitstellen kann. Als ein Beispiel kann ein einzelnes Lufteinspritzereignis nicht nur Luft zur Verbrennung bereitstellen, sondern kann auch Restgase aus einem vorhergehenden Vorkammerzündereignis aus der Vorkammer spülen. In einem weiteren Beispiel kann eine einzelne Lufteinspritzung Luft zur Verbrennung bereitstellen, ohne eine erhebliche Menge an Restgas aus der Vorkammer zu spülen. Als ein weiteres Beispiel kann ein erstes Lufteinspritzereignis Restgase aus dem vorhergehenden Vorkammerzündereignis aus der Vorkammer spülen und kann ein zweites Lufteinspritzereignis Luft zur Verbrennung in der Vorkammer bereitstellen. In noch einem weiteren Beispiel kann eine dritte Lufteinspritzung zusätzliche Luft zur Verbrennung in der Vorkammer bereitstellen oder kann der Vorkammer ein alternatives brennbares Gas (z. B. H2) bereitstellen. Für jedes des einen oder der mehreren Einspritzereignisse kann die Steuerung eine Menge von in die Vorkammer eingespritzter Luft auf Grundlage des gewünschten AFR der Vorkammer, wie bei 208 bestimmt, und der Position des Kolbens in dem Zylinder einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung die Motorbetriebsbedingungen, einschließlich der Kolbenposition und des gewünschten AFR der Vorkammer, in ein(e) Lookup-Tabelle, einen Algorithmus oder ein Kennfeld eingeben, die/der/das eine gewünschte Lufteinspritzmenge ausgeben kann. In einem weiteren Beispiel kann die Lufteinspritzmenge im Wesentlichen konstant gehalten werden, während nur die Kraftstoffeinspritzmenge variiert wird, um Änderungen des gewünschten AFR zu kompensieren. Zum Beispiel kann eine Menge an eingespritzter Luft ungefähr gleich einem Volumen in der Vorkammer sein.
  • Nach dem Bestimmen der Menge an einzuspritzender Luft kann die Steuerung die gewünschte Luftmenge durch Einstellen der Impulsbreite eines an die Vorkammerlufteinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals einspritzen. Ferner kann ein Einspritzdruck über einem Spitzendruck im Zylinder liegen. Aus diesem Grund kann ein Teil der eingespritzten Luft in den Zylinder strömen (z. B. weil der Druck in dem Zylinder niedriger als der Druck in der Vorkammer ist). Eine Menge an in die Vorkammer eingespritzter Luft, die in den Zylinder strömt, kann auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen dem Lufteinspritzvorrichtungsdruck und dem Druck in dem Zylinder und einer Größe der Öffnung(en) in den Vorkammerwänden bestimmt werden. Dieser Wert kann beim Einstellen der Zylinderkraftstoffsteuerung verwendet werden, wie in Bezug auf 3 erläutert wird.
  • Bei 214 beinhaltet das Verfahren 200 Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer. Die Steuerung kann eine Menge von in die Vorkammer eingespritztem Kraftstoff auf Grundlage des gewünschten AFR der Vorkammer, wie bei 208 bestimmt, und der Menge der bei 212 eingespritzten Luft einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung das gewünschte Vorkammer-AFR in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen und Kennfelder eingeben, die eine gewünschte einzuspritzende Kraftstoffmenge ausgeben können, die das gewünschte AFR in der Vorkammer erreicht. In einem Beispiel kann die Steuerung die gewünschte Kraftstoffmenge durch Einstellen der Impulsbreite eines an die Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals, wie etwa das in 1 gezeigte FPW2, einspritzen. Der eingespritzte Kraftstoff kann sich mit der eingespritzten Luft (z. B. bei 212 eingespritzt) vermischen, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden.
  • Bei 216 beinhaltet das Verfahren 200 Betätigen der Vorkammerzündkerze, um einen Zündfunken in der Vorkammer zu erzeugen. Die Steuerung kann ein Steuersignal (z. B. Signal SA) erzeugen, das an ein Zündsystem (z. B. Zündsystem 88 der 1) gesendet wird, um die Vorkammerzündkerze zu dem bei 210 bestimmten Zündzeitpunkt zu betätigen. Das Erzeugen des Zündfunkens in der Vorkammer kann bewirken, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer verbrennt, wodurch Heißgas- und Flammenstrahlen über eine Vielzahl von Löchern in den Vorkammerwänden in den Zylinder gesendet werden. Wenn der Zylinder ebenfalls ein brennbares Luft-Kraftstoff-Gemisch beinhaltet, zünden die Heißgas- und Flammenstrahlen das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder. Nach 216 kann das Verfahren 200 enden.
  • Auf diese Weise kann die Vorkammer eines Zylinders betrieben werden, um ein erstes Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb der Vorkammer zu zünden, wodurch ferner ein zweites Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder gezündet werden kann. In einigen Beispielen kann das Verfahren 200 während des Motornennbetriebs durchgehend laufen, um durchgehend eine Zylinderzündquelle bereitzustellen, wenn dies erforderlich ist. Bei aktiver Luft- und Kraftstoffeinspritzung in der Vorkammer kann das AFR des ersten Luft-Kraftstoff-Gemischs auf Grundlage von Einspritzmengen der Luft und des Kraftstoffs vorhergesagt werden, was die Zündsteuerung erhöhen kann, und die aktive Lufteinspritzung kann zum Beispiel ferner Restgase aus vorhergehenden Zylinderzyklen aus der Vorkammer spülen. Ferner kann mit Flammen- und Heißgasstrahlen als Zylinderzündquelle das zweite Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder vollständiger und mit einer niedrigeren Spitzenverbrennungstemperatur verbrennen als in einem Motor mit einer Zündkerze als Zylinderzündquelle. Somit kann in einem Vorkammerzündsystem das zweite Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder im Verhältnis zur Stöchiometrie ohne eine Verringerung der Verbrennungsstabilität und ohne eine Erhöhung der NOx-Emissionen und/oder Verbrennungstemperaturen mager angewiesen werden. Ferner kann die aktive Lufteinspritzung ferner zum Beispiel Restgase aus vorhergehenden Zylinderzyklen aus der Vorkammer spülen. Dementsprechend erhöht das aktive Einspritzen sowohl von Luft als auch Kraftstoff in die Vorkammer eine Steuerung und eine Genauigkeit des AFR des ersten Luft-Kraftstoff-Gemischs im Vergleich zu passiven Vorkammersystemen (z. B. Vorkammersystemen ohne aktive Lufteinspritzung und/oder aktive Kraftstoffeinspritzung). Infolgedessen kann die Vorkammer über eine größere Spanne von Motorbetriebsbedingungen zuverlässig betrieben werden, um eine Zylinderzündung bereitzustellen.
  • In aktiven Vorkammerzündsystemen, wie etwa der in 1 gezeigten Zylinderkonfiguration, können jedoch Vorkammergase vor der Zylinderverbrennung in den entsprechenden Zylinder eintreten, was das AFR des zweiten Luft-Kraftstoff-Gemischs (z. B. das AFR in dem Zylinder) ändern kann. Vorkammergase können Luft, die in die Vorkammer eingespritzt wird, und aus der Vorkammer gespülte Restgase (z. B. Abgase aus einem vorhergehenden Verbrennungszyklus) beinhalten. Zum Beispiel kann ein Bruchteil der in die Vorkammer eingespritzten Luft vor der Zylinderverbrennung in den entsprechenden Zylinder strömen. Als ein weiteres Beispiel können die Vorkammerrestgase vor der Zylinderverbrennung in den Zylinder strömen. Die Zugabe derartiger Vorkammergase in den Zylinder kann dazu führen, dass der Zylinder mit einem anderen AFR als dem befohlenen AFR betrieben wird. Wenn zum Beispiel Vorkammerluft (z. B. in die Vorkammer eingespritzte Luft) vor der Zylinderverbrennung in den Zylinder eintritt, kann das AFR des Zylinders magerer sein (z. B. ein höheres Verhältnis von Luft zu Kraftstoff aufweisen) als befohlen. Als ein weiteres Beispiel kann, wenn kraftstoffreiche Restgase vor der Zylinderverbrennung in den Zylinder gespült werden, das Gesamt-AFR des Zylinders fetter sein (z. B. ein geringeres Verhältnis von Luft zu Kraftstoff aufweisen) als befohlen. Derartige AFR-Abweichungen (z. B. nicht befohlener magerer Betrieb und/oder nicht befohlener fetter Betrieb) können zum Beispiel Fahrzeugemissionen erhöhen. Verfahren zum Bestimmen der Zylinderkraftstoffzufuhr, die die Zugabe von Vorkammergasen in den Zylinder kompensieren, sind erwünscht, um Kraftstoffzufuhrfehler in dem Zylinder zu reduzieren.
  • Somit zeigt 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen der Zylinderkraftstoffzufuhr auf Grundlage von Mengen von Vorkammergasen in einem Zylinder vor der Vorkammerverbrennung (z. B. Zylinderkraftstoffkompensation). Wie in 1 veranschaulicht, kann der Zylinder eine Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung 66), die Kraftstoff in den Zylinder einspritzen kann, und eine Vorkammer, die sich in einem Totraum des Zylinders befindet, beinhalten. Die Vorkammer kann eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. Kraftstoffeinspritzvorrichtung 96 der 1), eine Lufteinspritzvorrichtung (z. B. Lufteinspritzvorrichtung 94 der 1) und eine Zündkerze (z. B. Zündkerze 92 der 1) beinhalten. Somit wird das Verfahren 300 in Bezug auf die in 1 gezeigte Zylinderkonfiguration beschrieben, auch wenn das Verfahren 300 in anderen Systemen angewendet werden kann, die eine Vorkammerzündung beinhalten. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 können durch eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 der 1, auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um die Zylinderkraftstoffzufuhr gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Das Verfahren 300 wird in Bezug auf einen einzelnen Zylinder beschrieben, der eine Vorkammer beinhaltet, auch wenn das Verfahren 300 gleichzeitig für eine Vielzahl von Zylindern in einem Mehrzylindermotor mit Vorkammerzündung durchgeführt werden kann.
  • Bei 302 beinhaltet das Verfahren 300 Schätzen und/oder Messen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Motorlast, ein Abgas-AFR, absoluten Krümmerdruck, Luftmassenstrom und Drosselposition beinhalten. Die Betriebsbedingungen können durch einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, die kommunikativ an die Steuerung gekoppelt sind, oder können auf Grundlage verfügbarer Daten abgeleitet werden. Zum Beispiel kann das Abgas-AFR auf Grundlage einer Messung von einem Abgassauerstoffsensor, wie etwa dem Abgassauerstoffsensor 128 der 1, bestimmt werden. Als ein weiteres Beispiel kann der absolute Krümmerdruck durch einen Absolutkrümmerdrucksensor, wie etwa den MAP-Sensor 122 der 1, gemessen werden. Als noch ein weiteres Beispiel kann der Luftmassenstrom durch einen Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor), wie etwa den in 1 gezeigten MAF-Sensor 123, gemessen werden. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung eine Ausgabe von einem Drosselpositionssensor (TP-Sensor) verwenden, um eine Position der Drossel zu bestimmen.
  • Bei 304 beinhaltet das Verfahren 300 Schätzen des Zylinderdrucks, der einen Spitzendruck des Zylinders beinhaltet. Zum Beispiel kann die Steuerung eine charakteristische Beziehung zwischen einem Zylinderdruck und einer Kolbenposition schätzen und/oder bestimmen. Unter kurzer Bezugnahme auf 4 ist ein beispielhafter Verlauf 400 einer charakteristischen Beziehung zwischen einem Zylinderdruck und einer Kolbenposition des Zylinders während eines Verdichtungstakts und eines Arbeitstakts des Zylinders gezeigt. Für Verlauf 400 zeigt die vertikale Achse den Zylinderdruck relativ zu einem absoluten Krümmerdruck. Die horizontale Achse zeigt die Kolbenposition relativ zum oberen Totpunkt (OT) und unteren Totpunkt (UT) während des Verdichtungstakts und des Arbeitstakts des Zylinders.
  • Der Verlauf 400 beinhaltet eine nichtlineare Kurve 402, die die Beziehung zwischen dem Zylinderdruck und der Kolbenposition veranschaulicht. Eine Steuerung, wie etwa die Steuerung 12 der 1, kann den Zylinderdruck, einschließlich eines Spitzendrucks des Zylinders, zum Beispiel auf Grundlage des Idealen Gasgesetzes schätzen, das eine Beziehung zwischen Volumen, Druck und Temperatur für einen geschlossenen Behälter eines Gases angibt. Insbesondere besagt das Ideale Gasgesetz, dass ein Druck des Gases und ein Volumen des Gases umgekehrt proportional sind. Wenn sich zum Beispiel die Kolbenposition bei UT befindet, ist das Zylindervolumen groß und somit ist der relative Zylinderdruck niedrig. Als ein weiteres Beispiel ist das Zylindervolumen gering, wenn sich die Kolbenposition bei OT (gezeigt durch eine gestrichelte Linie 416) befindet, und somit ist der Zylinderdruck höher. Ferner kann ein Spitzendruck des Zylinders (z. B. Pp) erreicht sein, wenn das Zylindervolumen bei OT am geringsten ist. Im hierin verwendeten Sinne ist der Spitzendruck des Zylinders als der maximale Luftdruck in dem Zylinder auf Grundlage des Zylindervolumens definiert und ist durch eine gestrichelte Linie 404 gezeigt. Obwohl der Zylinderdruck während der Verbrennung weiter ansteigen kann, sind die Verbrennungsdrücke durch die Kurve 402 nicht dargestellt. Ferner kann der Spitzendruck des Zylinders gemäß den Motorbetriebsbedingungen variieren. Als ein Beispiel kann der Spitzendruck des Zylinders bei Betriebsbedingungen mit niedriger Last relativ zu dem Spitzendruck des Zylinders bei Betriebsbedingungen mit hoher Last niedriger sein. Das heißt, wenn der Motor mit einer offeneren Drossel arbeitet, tritt mehr Luft in den Motor ein, was zu einem höheren Spitzendruck des Zylinders während des Verdichtungstakts vor der Zündung und Verbrennung führt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann die Steuerung somit auf Grundlage der charakteristischen Beziehung zwischen Kolbenposition und Zylinderdruck den Druck in dem Zylinder während eines gesamten Verbrennungszyklus schätzen. Insbesondere bestimmt die Luftladung, die auf Grundlage des Ansaugkrümmerdrucks (z. B. MAP) bestimmt werden kann, eine Luftmasse in dem Zylinder, und dann kann eine Beziehung zwischen der Luftmasse in dem Zylinder und einem Volumen des Zylinders (z. B. das Ideale Gasgesetz) verwendet werden, um den Zylinderdruck zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Volumen des Zylinders während eines gesamten Verbrennungszyklus auf Grundlage von Kolbenposition, Kurbelposition, Hub, Bohrung und Pleuelstangenlänge geschätzt werden. Als ein Beispiel kann die Steuerung die aktuellen Betriebsbedingungen, wie etwa Motordrehzahl, Motortemperatur und Ansaugkrümmerdruck, in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen oder Kennfelder eingeben, die den geschätzten Zylinderdruck relativ zur Kolbenposition ausgeben können. Ferner kann die Steuerung den Spitzendruck des Zylinders durch Eingeben der aktuellen Betriebsbedingungen, wie etwa Motordrehzahl, Motortemperatur und Ansaugkrümmerdruck, in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Funktionen oder Kennfelder schätzen. In einigen Beispielen kann die Steuerung den geschätzten Zylinderdruck in Echtzeit oder in vorbestimmten Intervallen, einschließlich des Spitzendrucks des Zylinders, aktiv berechnen, während die Steuerung in anderen Beispielen auf vorbestimmte Schätzungen zugreifen kann, die in Lookup-Tabellen und/oder Kennfeldern im Steuerungsspeicher gemäß den Motorbetriebsbedingungen gespeichert sind.
  • Bei 306 beinhaltet das Verfahren 300 Einspritzen von Luft in die Vorkammer während des Verdichtungstakts mit einem Druck, der größer als der oder gleich dem Spitzendruck des Zylinders während des Verdichtungstakts ist. Ferner kann die Luft für jedes Einspritzereignis ein oder mehrere Male mit dem Druck eingespritzt werden, der höher als der Spitzendruck des Zylinders ist. Zum Beispiel kann eine erste Lufteinspritzung eine Spüleinspritzung sein, die Vorkammerabgase herausdrückt, die aus einem vorhergehenden Verbrennungszyklus in der Vorkammer verbleiben können, und kann eine zweite Lufteinspritzung zur Verbrennung bereitgestellt werden. Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann die Steuerung die Lufteinspritzungen während des Verdichtungstakts durchführen, wobei der Einspritzzeitpunkt auf dem Zylinderdruck basiert. Als ein nicht einschränkendes Beispiel beinhaltet der Verlauf 400 einen Spülbereich 406 zwischen einer Kolbenposition 410 und einer Kolbenposition 412. Im Spülbereich 406 kann die Steuerung eine Lufteinspritzung in der Vorkammer befehlen, während der Druck im Zylinder an der Kolbenposition 410 niedrig ist, was das Spülen der Vorkammerabgase in den Zylinder fördern kann. Als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel beinhaltet der Verlauf 400 einen Einspritzbereich 408 zwischen der Kolbenposition 412 und einer Kolbenposition 414. In dem Einspritzbereich 408 kann Luft in die Vorkammer gemäß dem Verfahren der 2 eingespritzt werden, um vor der Vorkammerverbrennung Luft in die Vorkammer einzuleiten.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 306 in 3 kann der Druck der Luft, die während jeder von der ersten Lufteinspritzung und der zweiten Lufteinspritzung in die Vorkammer eingespritzt wird, durch Eingeben von Motorbetriebsbedingungen (z. B. Motorlast und Motortemperatur) und des Spitzendrucks des Zylinders in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmt werden. Ferner wird die Luft auf oder über dem Spitzendruck des Zylinders in die Vorkammer eingespritzt, indem die Lufteinspritzvorrichtung zum Beispiel während des Verdichtungstakts betätigt wird. Zum Beispiel kann die Steuerung für jede von der ersten Lufteinspritzung und der zweiten Lufteinspritzung eine Impulsbreite eines an die Lufteinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals einstellen, um eine bestimmte Luftmenge (z. B. Umgebungsluft, O2, oder dergleichen) in die Vorkammer mit dem bestimmten Luftdruck einzuspritzen Das Einspritzen der ersten Lufteinspritzung mit dem Druck auf oder über dem Spitzendruck des Zylinders kann zum Beispiel das Spülen des Vorkammerabgases in den Zylinder fördern. Als ein weiteres Beispiel kann das Einspritzen der zweiten Lufteinspritzung auf oder über dem Spitzendruck des Zylinders das Mischen von Luft und Kraftstoff in der Vorkammer erhöhen, was die Zündfähigkeit eines ersten Luft-Kraftstoff-Gemisches (z. B. des Luft-Kraftstoff-Gemisches in dem Vorkammer) erhöhen kann. Jedoch kann bei einigen Betriebsbedingungen, wie etwa einer Kraftstoffabschaltungsbedingung, eine einzelne Lufteinspritzung durchgeführt werden, um eine Menge an Sauerstoff, die aus der Vorkammer entweicht, zu verringern.
  • Bei 308 beinhaltet das Verfahren 300 Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer mit einem Druck, der größer als der oder gleich dem Spitzendruck des Zylinders ist. Ferner kann die Vorkammerkraftstoffeinspritzung während des Einspritzbereichs 408, der vorstehend bei 4 eingeführt wurde, durchgeführt werden. Vorkammerkraftstoff, der bei 308 eingespritzt wird, kann sich zum Beispiel während der zweiten Lufteinspritzung mit bei 306 eingespritzter Vorkammerluft vermischen und das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch erzeugen. Zum Beispiel wird eine gewünschte Kraftstoffmenge durch Betätigen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während des Verdichtungstakts in die Vorkammer eingespritzt. Die gewünschte Kraftstoffmenge kann gemäß dem Verfahren der 2 bestimmt werden. Der Druck des in die Vorkammer eingespritzten Kraftstoffs kann auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen durch Bezugnahme auf ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmt werden und kann ferner kalibriert werden, um die Verbrennungsstabilität zu fördern. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Impulsbreite eines an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals einstellen, um die gewünschte Kraftstoffmenge mit dem bestimmten Kraftstoffdruck in die Vorkammer einzuspritzen. Das Einspritzen des Kraftstoffs auf oder über dem Spitzendruck des Zylinders kann zum Beispiel die Strömung in die Vorkammer fördern. Als ein weiteres Beispiel kann das Einspritzen des Kraftstoffs über dem Spitzendruck des Zylinders das Mischen von Luft und Kraftstoff in der Vorkammer erhöhen, was die Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Vorkammer erhöhen kann. Durch Einspritzen von Luft in die Vorkammer bei 306 und Einspritzen von Kraftstoff in die Vorkammer bei 308 kann die Vorkammer mit dem ersten Luft-Kraftstoff-Gemisch gefüllt werden.
  • Bei 310 beinhaltet das Verfahren 300 Bestimmen von Mengen von Vorkammergasen in dem Zylinder. Zum Beispiel treten nach einer Vorkammerverbrennung Flammen- und Heißgasstrahlen über eine Vielzahl von Öffnungen in den Zylinder ein, aber ein Teil des Abgases aus der Vorkammerverbrennung verbleibt in der Vorkammer, bis er über die vorstehend bei 306 beschriebene Spüleinspritzung in den Zylinder gespült wird. Ferner kann ein Teil der über die Spüleinspritzung eingespritzten Luft vor der Verbrennung in den Zylinder eintreten. Weiterhin kann auch eine Menge an unverbranntem Kraftstoff während der Spüleinspritzung aus dem Zylinder entweichen. Daher kann eine Zusammensetzung der Vorkammergase in dem Zylinder ein Gemisch aus verbranntem Abgas aus dem vorhergehenden Verbrennungszyklus, Spülluft und unverbranntem Kraftstoff aus dem vorhergehenden Verbrennungszyklus beinhalten und kann das Bestimmen der Mengen der Vorkammergase in dem Zylinder Bestimmen einer Abgasmenge, die aus der Vorkammer gespült wird (oder eines Anteils des Abgases in einer Gesamtmenge der Vorkammergase), einer Luftmenge aus der Spüleinspritzung (oder eines Anteils von Luft in der Gesamtmenge der Vorkammergase) und einer Menge an unverbranntem Kraftstoff, die aus der Vorkammer gespült wird (oder eines Anteils an unverbranntem Kraftstoff an der Gesamtmenge der Vorkammergase) beinhalten. Die Menge an Vorkammerabgas, die in den Zylinder gespült wird, und die Menge an Vorkammerluft aus der Spüleinspritzung können zumindest teilweise zum Beispiel auf Grundlage des Drucks in dem Zylinder während der Spüleinspritzung bestimmt werden. Als ein weiteres Beispiel kann die Menge an Vorkammerabgas, die in den Zylinder gespült wird, und die Menge an Vorkammerluft aus der Spüleinspritzung in dem Zylinder auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder über eine Vielzahl von Öffnungen oder Durchlässen der Vorkammer bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Steuerung den Zylinderdruck während der Spüleinspritzung und den Druck der Spüleinspritzung in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Algorithmen oder Kennfelder eingeben, die die Menge an Vorkammerabgas und/oder die Menge an Vorkammerluft aus der Spüleinspritzung in dem Zylinder ausgeben können. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung den Zylinderdruck während der Vorkammerlufteinspritzung schätzen und kann die Menge an Vorkammerluft in dem Zylinder durch Eingeben des geschätzten Zylinderdrucks und der Vorkammereinspritzmengen in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmen. Die Menge an Vorkammerluft in dem Zylinder kann ein Bruchteil der Luft sein, die zum Spülen in die Vorkammer eingespritzt wird (z. B. während des Spülbereichs 406 der 4).
  • Als ein weiteres Beispiel kann die Menge an Abgasen, die aus der Vorkammer gespült wird, auf Grundlage eines Volumens der Abgase bestimmt werden, die aus der Vorkammer gespült werden (z. B. während des Spülbereichs 406 der 4), das gleich einem Volumen der Vorkammer im vorhergehenden Verbrennungszyklus sein kann. Somit kann in einigen Beispielen die Menge an Abgasen, die aus der Vorkammer gespült wird, auf Grundlage einer bekannten Beziehung zwischen dem Zylinderdruck, einer Geometrie der Vorkammer und einer Geometrie der Vorkammeröffnungen unter Bezugnahme auf ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Steuerung den Zylinderdruck während der Vorkammerabgasspülung schätzen und kann die Menge an Abgas durch Eingeben des geschätzten Zylinderdrucks in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmen. Als ein weiteres Beispiel kann die Menge an unverbranntem Kraftstoff aus der Vorkammer in dem Zylinder durch Eingeben eines Kraftstoffeinspritzdrucks, einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Zündzeitpunkts aus dem vorhergehenden Verbrennungszyklus in ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmt werden.
  • Bei 312 beinhaltet das Verfahren 300 Bestimmen der Zylinderkraftstoffzufuhr auf Grundlage der Mengen an Vorkammergas in dem Zylinder. Insbesondere kann das Bestimmen der Zylinderkraftstoffzufuhr ein Bestimmen einer Kraftstoffmenge zur Einspritzung in dem Zylinder beinhalten, um den Zylinder mit einem gewünschten AFR zu betreiben. Das gewünschte AFR für den Zylinder kann zum Beispiel stöchiometrisch sein. In anderen Beispielen kann das gewünschte AFR für den Zylinder niedriger (z. B. fetter) oder höher (z. B. magerer) als stöchiometrisch sein. Die Steuerung kann die Kraftstoffmenge zur Einspritzung in dem Zylinder auf Grundlage des gewünschten AFR, der Mengen an Vorkammergasen in dem Zylinder und einer Luftmenge, die während des Ansaugtaktes in den Zylinder eingespeist wird, bestimmen. Zum Beispiel kann die Kraftstoffmenge zur Einspritzung in dem Zylinder gleich der in den Zylinder eingespeisten Luftmasse, addiert zu der Luftmenge, die aus der Vorkammer gespült wird, abzüglich der Abgasmenge, die aus der Vorkammer gespült wird, abzüglich der Menge an unverbranntem Kraftstoff, die aus der Vorkammer gespült wird, sein. In einem Beispiel, wenn die Steuerung bestimmt, dass sich zusätzliche Spülluft in dem Zylinder befindet, kann sie die Zylinderkraftstoffzufuhrmenge erhöhen, um die Stöchiometrie in dem Zylinder beizubehalten. In einem weiteren Beispiel, wenn die Steuerung bestimmt, dass sich zusätzliche kraftstoffreiche Restgase in dem Zylinder befindet, kann sie die Zylinderkraftstoffzufuhrmenge verringern, um die Stöchiometrie in dem Zylinder beizubehalten. Auch wenn Luft und Kraftstoff aus dem zweiten Luft-Kraftstoff-Gemisch während des Einspritzbereichs 408 der 4 in die Vorkammer entweichen kann, kann eine derartige Leckage zum Beispiel als stöchiometrisch angesehen werden und wird bei der Zylinderkraftstoffeinstellung möglicherweise nicht kompensiert. Die Steuerung kann die während des Ansaugtakts eingespeiste Luftmenge auf Grundlage einer Ausgabe von einem oder mehreren von dem MAP-Sensor, dem Drosselpositionssensor und dem MAF-Sensor, kombiniert mit einer Einlassventilöffnungszeit, unter Bezugnahme auf ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmen. Ferner kann in Zylinderkonfigurationen mit externer AGR, wie etwa der Zylinderkonfiguration der 1, die Steuerung die bestimmte Zylinderkraftstoffzufuhr auf Grundlage einer Menge an AGR, die in den Zylinder strömt, und eines AFR der AGR durch Bezugnahme auf ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Diagramme oder Funktionen einstellen.
  • Bei 314 beinhaltet das Verfahren 300 Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder. Zum Beispiel wird Kraftstoff durch Betätigen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung während des Verdichtungstakts in den Zylinder eingespritzt. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Impulsbreite eines an die Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung gesendeten Betätigungssignals einstellen, um die gewünschte Kraftstoffmenge (z.B. wie bei 312 bestimmt) während des Verdichtungstakts in den Zylinder einzuspritzen. In einigen Beispielen kann die bestimmte Kraftstoffmenge in einem einzelnen Einspritzereignis eingespritzt werden, während in anderen Beispielen die bestimmte Kraftstoffmenge über eine Vielzahl von Einspritzereignissen verteilt werden kann.
  • Bei 316 beinhaltet das Verfahren 300 das Betätigen der Vorkammerzündkerze, um den Zylinderkraftstoff zu zünden. Der Zündfunken zündet das erste Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb der Vorkammer, was eine Verbrennungsreaktion verursacht, die dann das zweite Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder zündet. Zum Beispiel kann die Steuerung die Zündkerze über ein Frühzündungssignal (z. B. das in 1 gezeigte Signal SA) betätigen. In einigen Beispielen kann die Steuerung ferner einen Zündzeitpunkt auf Grundlage der Beziehung zwischen Zylinderdruck und Kolbenposition durch Bezugnahme auf ein(e) oder mehrere Lookup-Tabellen, Kennfelder oder Funktionen bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuerung die Vorkammerzündkerze an einer gewünschten Kolbenposition für eine Verbrennung im Zylinder betätigen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Vorkammerzündkerze an einer Kolbenposition vor dem OT (durch die gestrichelte Linie 416 in 4 gezeigt) betätigt werden. Das Verfahren 300 endet dann. Zum Beispiel kann das Verfahren 300 während jedes Verbrennungszyklus wiederholt werden, um die Zylinderkraftstoffzufuhr aktiv zu regeln.
  • Auf diese Weise kann ein Zylinder mit einem Vorkammerzündsystem betrieben werden, um einem Motor durch Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches Drehmoment bereitzustellen, und die Zylinderkraftstoffzufuhr kann eingestellt werden, um die Vorkammergase zu kompensieren. Ferner kann die Zylinderkraftstoffzufuhr sowohl auf Grundlage einer Menge als auch einer Zusammensetzung der Vorkammergase in dem Zylinder eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Zylinderkraftstoffzufuhr weiter verringert werden, wenn eine Menge und/oder ein Anteil an unverbranntem Kraftstoff aus den Vorkammergasen zunimmt. Zum Beispiel kann die Zylinderkraftstoffzufuhr weiter erhöht werden, wenn eine Menge und/oder ein Anteil an Verbrennungsgasen aus der Vorkammer zunimmt. Zum Beispiel kann die Zylinderkraftstoffzufuhr weiter erhöht werden, wenn eine Menge und/oder ein Anteil an Luft aus der Vorkammer zunimmt. Infolgedessen kann eine Genauigkeit der Zylinderkraftstoffzufuhr erhöht werden und kann ein gewünschtes AFR des Zylinders genauer erreicht werden. Durch genaues Steuern des AFR des Zylinders kann ein Wirkungsgrad einer Emissionssteuervorrichtung erhöht werden, wodurch Fahrzeugemissionen erhöht werden. Ferner kann die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs erhöht werden, indem der Zylinder nicht unbeabsichtigt fett betrieben wird.
  • Bezugnehmend nun auf 5 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm 500 des Betreibens eines Zylinders mit Vorkammerzündung, einschließlich Vorkammerspülen, gezeigt. Der Zylinder kann zum Beispiel der Zylinder 130 des Motors 10 in 1 sein und kann ein Vorkammerzündsystem (z. B. Vorkammer 138 der 1) beinhalten. Das Zeitdiagramm 500 zeigt einen Verbrennungszyklus, wobei sich der Verbrennungszyklus (z. B. ein Zylinderzyklus) auf vier Takte eines Motorzyklus innerhalb eines Zylinders bezieht. Eine Kolbenposition relativ zu dem oberen Totpunkt (OT), dem unteren Totpunkt (UT) und den vier Takten eines Verbrennungszyklus (Ansaugung, Verdichtung, Arbeit und Ausstoß) ist in Verlauf 502 gezeigt. Ferner ist in Verlauf 504 ein Vorkammerkraftstoffeinspritzsignal gezeigt, ist in Verlauf 506 ein Vorkammerlufteinspritzsignal gezeigt, ist in Verlauf 508 ein Einlassventilhub gezeigt, ist in dem gestrichelten Verlauf 510 ein Auslassventilhub gezeigt und ist in Verlauf 512 ein Zylinderkraftstoffeinspritzsignal gezeigt. Für alle der vorstehenden Ausführungen stellt die horizontale Achse die Motorposition dar (z. B. in Kurbelwinkelgrad), wobei die Kurbelwinkelgrade (crank angle degree - CAD) von links nach rechts zunehmen. Die senkrechte Achse stellt jeden bezeichneten Parameter dar. Für Verlauf 502 zeigt die vertikale Achse die Kolbenposition relativ zum OT. Für jeden der Verläufe 504, 506 und 512 gibt eine Zunahme der Größe des Parameters über null eine Betätigung der entsprechenden Einspritzvorrichtung an. Für die Verläufe 508 und 510 erhöht sich der Hub des entsprechenden Ventils von null nach oben auf der vertikale Achse. Ferner ist der Takt des Verbrennungszyklus oben im Zeitdiagramm 500 angegeben. Der Arbeitstakt entspricht einem Intervall von 0 CAD bis 180 CAD, der Ausstoßtakt entspricht einem Intervall von 180 CAD bis 360 CAD, der Ansaugtakt entspricht einem Intervall von 360 CAD bis 540 CAD und der Verdichtungstakt entspricht einem Intervall von 540 CAD bis 720 CAD.
  • Kurz vor dem Beginn des Ansaugtakts (z. B. bei ungefähr 350 CAD) wird das Einlassventil geöffnet (Verlauf 508). Wie in dem Zeitdiagramm 500 gezeigt, kann sich eine Öffnungsdauer des Auslassventils in einigen Beispielen mit einer Öffnungsdauer des Einlassventils überschneiden. Zum Beispiel wird nach dem Beginn des Ansaugtakts (z. B. bei ungefähr 380 CAD) das Auslassventil geschlossen (gestrichelter Verlauf 510), was zu einer positiven Ventilüberschneidung zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil führt. Während des Ansaugtakts wird Luft über das Einlassventil in den Zylinder eingeleitet, wenn sich der Kolben (Verlauf 502) in Richtung des UT bewegt, bei dem es sich um den Punkt handelt, an dem sich der Kolben in seiner untersten Position im Zylinder und am Ende des Ansaugtakts befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr größtes Volumen aufweist).
  • Zu Beginn des Verdichtungstakts (z. B. bei ungefähr 540 CAD) schließt das Einlassventil (Verlauf 508). Der Kolben (Verlauf 502) bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft innerhalb des Zylinders zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr kleinstes Volumen aufweist), wird typischerweise als OT bezeichnet. Während des Verdichtungstakts, wenn sich der Kolben (Verlauf 502) in Richtung OT bewegt, kann eine Reihe von Einspritzereignissen ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Vorkammer einleiten. In dem Beispiel der 5 leitet ein erstes Lufteinspritzereignis Vorkammerluft (Verlauf 506) in die Vorkammer ein, während die Kolbenposition (Verlauf 502) relativ niedrig ist (z. B. während der Zylinderdruck relativ niedrig ist). Als Nächstes leitet ein zweites Lufteinspritzereignis Vorkammerluft (Verlauf 506) zur Verbrennung in die Vorkammer ein, während die Kolbenposition (Verlauf 502) höher als die Kolbenposition der ersten Lufteinspritzung ist. Als nächstes, wenn die Kolbenposition weiter zunimmt, leitet ein Kraftstoffeinspritzereignis Vorkammerkraftstoff (Verlauf 504) in die Vorkammer ein, was ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Vorkammer erzeugen kann. Um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder einzuleiten, leitet ein Zylinderkraftstoffeinspritzereignis eine Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 512) in den Zylinder ein, bevor die Vorkammerverbrennung am Ende des Verdichtungstakts (z. B. kurz vor 720 CAD) beginnt.
  • Wie in dem Verfahren der 3 erläutert, kann die Menge an Zylinderkraftstoff (Verlauf 512), die am Ende des Verdichtungstakts in den Zylinder eingeleitet wird, auf einer Menge an Vorkammergasen in dem Zylinder am Ende des Verdichtungstakts basieren. Zum Beispiel kann eine Steuerung die Menge an Zylinderkraftstoff erhöhen, um aus der Vorkammer entweichende Luft zu kompensieren. In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung die Menge an Zylinderkraftstoff verringern, um aus der Vorkammer gespülte Restverbrennungsgase zu kompensieren.
  • Somit zeigt 6 zeigt eine beispielhafte Zeitachse des Betreibens eines Zylinders, um eine Menge an Zylinderkraftstoff auf Grundlage von Mengen der Vorkammergase gemäß dem Verfahren der 3 einzustellen. Der Motor kann zum Beispiel der Motor 10 sein, der in 1 gezeigt ist und durch die Steuerung 12 gesteuert wird. Eine Menge an Luft, die in den Zylinder eingespeist wird, ist in Verlauf 602 gezeigt, eine Menge an entweichender Spülluft (z. B. während des Spülbereichs 406 der 4 eingespritzte Luft, die in den Zylinder entweicht), ist in Verlauf 604 gezeigt, eine Menge an gespültem Vorkammerabgas ist in dem gestrichelten Verlauf 606 gezeigt, ein gewünschtes Zylinder-AFR ist in Verlauf 608 gezeigt und eine kompensierte Zylinderkraftstoffmenge ist in Verlauf 610 gezeigt. Ferner ist ein stöchiometrisches AFR durch die gestrichelte Linie 612 gezeigt und ist eine unkompensierte Zylinderkraftstoffmenge in dem gestrichelten Verlauf 614 gezeigt. Die unkompensierte Zylinderkraftstoffmenge kann eine Zylinderkraftstoffmenge ohne jegliche Korrektur für Vorkammergase in dem Zylinder darstellen. Für alles vorstehenden Ausführungen stellt die horizontale Achse die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt. Die senkrechte Achse stellt jeden bezeichneten Parameter dar. Für die Verläufe 602, 604, 606, 608, 610 und 612 erhöht sich eine Größe des Parameters auf der vertikalen Achse von oben nach unten.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 arbeitet der Zylinder ohne Spüleinspritzung in der Vorkammer. Als ein Beispiel kann Luft nur in die Vorkammer eingespritzt werden, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Vorkammer einzuleiten (z. B. während des Einspritzbereichs 408 der 4). Somit ist vor t1 die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) null, ist die Menge an gespültem Vorkammerabgas (gestrichelter Verlauf 606) klein und ist die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) relativ zu der unkompensierten Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614) geringfügig verringert. Da das gewünschte AFR (Verlauf 608) stöchiometrisch ist (durch die gestrichelte Linie 612 gezeigt), kann die Zylinderkraftstoffmenge etwas weniger sein als die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602).
  • Zum Zeitpunkt t1 beginnt der Zylinder mit Spüleinspritzungen in der Vorkammer zu arbeiten, wie etwa in 5 gezeigt, während das gewünschte Zylinder-AFR (Verlauf 608) bei Stöchiometrie bleibt (gestrichelte Linie 614) und die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602) konstant bleibt. Zum Beispiel leitet eine erste Lufteinspritzung während jedes Verbrennungszyklus nach dem Zeitpunkt t1 Spülluft in die Vorkammer ein (z. B. während des Spülbereichs 406 der 4). Ferner werden aufgrund der Einspritzung von Spülluft in der Vorkammer Vorkammerrestabgase aus einem vorhergehenden Verbrennungszyklus aus der Vorkammer in den Zylinder gespült. In dem Beispiel der 6 wird angenommen, dass das gespülte Vorkammerabgas kraftstoffreich ist. In anderen Beispielen können die gespülten Vorkammerrestgase jedoch stöchiometrisch sein, und in noch anderen Beispielen können die gespülten Vorkammerrestgase relativ zur Stöchiometrie mager sein. Ferner ist zum Zeitpunkt t1 die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) zum Zeitpunkt t1 größer als die Menge des gespülten Vorkammerabgases (gestrichelter Verlauf 606) zum Zeitpunkt t1. Somit beinhaltet eine Zusammensetzung der Vorkammergase einen höheren Anteil an entweichender Spülluft als gespültes Vorkammerabgas. Als Reaktion darauf, dass die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) größer als die Menge an gespültem Vorkammerabgas ist, nimmt die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) relativ zu der unkompensierten Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614) zu.
  • Zum Zeitpunkt t2 arbeitet der Zylinder weiterhin mit Spüleinspritzungen in der Vorkammer, während das gewünschte Zylinder-AFR (Verlauf 608) bei Stöchiometrie bleibt (gestrichelte Linie 614) und die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602) konstant bleibt. Ferner werden aufgrund der Einspritzung von Spülluft in der Vorkammer Vorkammerrestabgase aus der Vorkammer in den Zylinder gespült. Jedoch ist zum Zeitpunkt t2 die Menge der entweichenden Spülluft (Verlauf 604) kleiner als die Menge des gespülten Vorkammerabgases (gestrichelter Verlauf 606). Somit beinhaltet eine Zusammensetzung der Vorkammergase einen höheren Anteil an gespültem Vorkammerabgas als an entweichender Spülluft. Als Reaktion darauf, dass die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) kleiner als die Menge an gespültem Vorkammerabgas ist, nimmt die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) relativ zu der unkompensierten Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614) ab.
  • Zum Zeitpunkt t3 arbeitet der Zylinder weiterhin mit Spüleinspritzungen in der Vorkammer, während das gewünschte Zylinder-AFR (Verlauf 608) bei Stöchiometrie bleibt (gestrichelte Linie 614) und die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602) relativ zu der in den Zylinder eingespeisten Luftmenge vor Zeitpunkt t3 zunimmt. Zum Beispiel kann die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602) als Reaktion auf eine Änderung der Drosselposition oder eine Änderung des Ansaugkrümmerdrucks zunehmen. Jedoch ist zum Zeitpunkt t3 die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) größer als die Menge an gespültem Vorkammerabgas (gestrichelter Verlauf 606), und somit beinhaltet die Zusammensetzung der Vorkammergase einen höheren Anteil an entweichender Spülluft als an gespültem Vorkammerabgas. Als Reaktion darauf, dass die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) größer als die Menge an gespültem Vorkammerabgas ist und die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602) zunimmt, nimmt die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) relativ zu der unkompensierten Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614) weiter zu. Insbesondere ist die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) aufgrund der zusätzlichen Luft in dem Zylinder, sowohl von der Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) und von der in den Zylinder eingespeisten Luftmenge (Verlauf 602) größer als die unkompensierte Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614).
  • Zum Zeitpunkt t4 arbeitet der Zylinder weiterhin mit Spüleinspritzungen in der Vorkammer, während die in den Zylinder eingespeiste Luftmenge (Verlauf 602) abnimmt und zur der in den Zylinder bei t1 eingespeisten Luftmenge zurückkehrt. Jedoch nimmt das gewünschte AFR (Verlauf 608) bei Zeitpunkt t4 relativ zur Stöchiometrie (gestrichelte Linie 612) ab. Somit beginnt der Zylinder bei Zeitpunkt t4, mit einem fetten AFR zu arbeiten. Bei Zeitpunkt t4 ist die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) größer als die Menge an gespültem Vorkammerabgases (gestrichelter Verlauf 606). Somit beinhaltet die Zusammensetzung der Vorkammergase einen höheren Anteil an entweichender Spülluft als an gespültem Vorkammerabgas. Als Reaktion darauf, dass die Menge an entweichender Spülluft (Verlauf 604) größer als die Menge an gespültem Vorkammerabgas ist und das gewünschte Zylinder-AFR (Verlauf 508) relativ zur Stöchiometrie (gestrichelte Linie 512) abnimmt, nimmt die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) relativ zu der unkompensierten Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614) zu. Insbesondere ist die kompensierte Zylinderkraftstoffmenge (Verlauf 610) aufgrund sowohl der zusätzlichen Luft im Zylinder und des verringerten (z. B. angefetteten) gewünschten Zylinder-AFR (Verlauf 608) größer als die unkompensierte Zylinderkraftstoffmenge (gestrichelter Verlauf 614).
  • Auf diese Weise kann ein Zylinder mit einem Vorkammerzündsystem betrieben werden, um einem Motor durch Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches Drehmoment bereitzustellen, und eine Zylinderkraftstoffmenge kann eingestellt werden, um die Vorkammergase in dem Zylinder vor der Verbrennung zu kompensieren. Zum Beispiel kann eine Steuerung Mengen der Vorkammergase, einschließlich Luft und Restabgas, auf Grundlage eines Drucks in dem Zylinder und geometrischer Eigenschaften der Vorkammer bestimmen. Ferner kann die Steuerung die Zylinderkraftstoffmenge auf Grundlage einer Menge an Spülluft, einer Menge an gespültem Abgas aus der Vorkammer und einer in den Zylinder eingespeisten Luftmenge bestimmen. Infolgedessen wird die Zylinderkraftstoffmenge für die Vorkammergase kompensiert, um ein gewünschtes AFR in dem Zylinder zu erreichen. Das Einstellen der Zylinderkraftstoffzufuhr für Vorkammergase kann eine Kraftstoffeffizienz des Zylinders erhöhen und kann eine Verbrennungsstabilität des Zylinders erhöhen. Insgesamt kann das Kompensieren der Zylinderkraftstoffzufuhr für Mengen der Vorkammergase in dem Zylinder die Kundenzufriedenheit im Vergleich zu Motorsystemen mit unkompensierter Zylinderkraftstoffzufuhr erhöhen.
  • Der technische Effekt des Einstellens der Zylinderkraftstoffzufuhr auf Grundlage von Mengen der Vorkammergase in dem Zylinder besteht darin, dass ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder genauer erreicht werden kann, wodurch Fahrzeugemissionen verringert werden, die andernfalls aus einer ungenauen Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses resultieren können.
  • Als ein Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder auf Grundlage einer Menge an Vorkammergasen in dem Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders. In dem vorhergehenden Beispiel strömen die Vorkammergase zusätzlich oder optional aus einer Vorkammer, die an den Zylinder gekoppelt ist, über eine Öffnung in Wänden der Vorkammer in den Zylinder. In einem oder beiden der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional die Menge an Vorkammergasen auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder bestimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional die Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder auf Grundlage eines Einspritzdrucks der Vorkammer und einer Position eines Kolbens innerhalb des Zylinders bestimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele ist der Einspritzdruck der Vorkammer zusätzlich oder optional größer als ein oder gleich einem Spitzendruck des Zylinders ist. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Menge an Vorkammergasen zusätzlich oder optional eine oder mehrere von einer Menge an Vorkammerluft, einer Menge an Vorkammerkraftstoff und einer Menge an Vorkammerverbrennungsgasen aus einem vorhergehenden Verbrennungszyklus. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder zusätzlich oder optional ein Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder, wenn die Menge an Vorkammerluft in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder zusätzlich oder optional ein Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder, wenn die Menge an Vorkammerluft in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder zusätzlich oder optional ein Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder, wenn die Menge an Vorkammerverbrennungsgasen aus dem vorhergehenden Verbrennungszyklus in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele basiert das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder zusätzlich oder optional ferner auf einer Luftmenge, die durch ein Einlassventil des Zylinders in den Zylinder eingespeist wird.
  • Als ein anderes Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Bestimmen einer Menge an Gasen, die aus einer Vorkammer in einen Zylinder gespült wird, auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder während des Spülens; und Einstellen der Kraftstoffzufuhr in den Zylinder auf Grundlage der Menge an Gasen, die aus der Vorkammer in den Zylinder gespült wird. In dem vorhergehenden Beispiel umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner Bestimmen einer Zusammensetzung der Gase, die aus der Vorkammer in den Zylinder gespült werden, teilweise auf Grundlage von Parametern eines vorhergehenden Vorkammerverbrennungsereignisses, und beinhaltet das Spülen Betätigen einer Lufteinspritzvorrichtung der Vorkammer während eines Verdichtungstakts des Zylinders. In einem oder beiden der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Zusammensetzung zusätzlich oder optional mindestens eines von Vorkammerluft, Vorkammerkraftstoff und Vorkammerabgas, und beinhaltet das Einstellen der Kraftstoffzufuhr in den Zylinder Folgendes: Erhöhen der Kraftstoffzufuhr in den Zylinder, wenn eine Menge an Vorkammerluft zunimmt; Verringern der Kraftstoffzufuhr in den Zylinder, wenn eine Menge an Vorkammerkraftstoff zunimmt; und Verringern der Kraftstoffzufuhr in den Zylinder, wenn eine Menge an Vorkammerabgas zunimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhalten die Parameter des vorhergehenden Vorkammerverbrennungsereignisses zusätzlich oder optional einen Vorkammerkraftstoffeinspritzdruck, eine Vorkammerkraftstoffeinspritzmenge, einen Vorkammerlufteinspritzdruck, eine Vorkammerlufteinspritzmenge und einen Vorkammerzündzeitpunkt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional die Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder während der Spülung auf Grundlage eines Einspritzdrucks einer Lufteinspritzvorrichtung der Vorkammer und einer Kolbenposition des Zylinders bestimmt und ist der Einspritzdruck der Lufteinspritzvorrichtung mindestens gleich einem Spitzendruck des Zylinders.
  • Als ein weiteres Beispiel umfasst ein System Folgendes: einen Motor, der eine Vielzahl von Zylindern beinhaltet, wobei jeder Zylinder eine Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Vorkammer eines Vorkammerzündsystems beinhaltet; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder; und Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung auf Grundlage einer Menge und Zusammensetzung der aus der Vorkammer gespülten Gase. In dem vorhergehenden Beispiel beinhaltet die Vorkammer zusätzlich oder optional eine Lufteinspritzvorrichtung, eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Zündkerze und beinhaltet die Zusammensetzung der aus der Vorkammer gespülten Gase mindestens eines von Luft, Kraftstoff und Abgas aus einer vorhergehenden Verbrennung in der Vorkammer. In einem oder beiden der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Steuerung zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung auf Grundlage der Menge und Zusammensetzung der Gase zusätzlich oder optional ferner Anweisungen, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn ein Anteil an Luft in den aus der Vorkammer gespülten Gasen zunimmt; Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn ein Anteil an Kraftstoff in den aus der Vorkammer gespülten Gasen zunimmt; und Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn ein Anteil an Abgas aus der vorhergehenden Verbrennung in der Vorkammer in den aus der Vorkammer gespülten Gasen zunimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Steuerung zum Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder zusätzlich oder optional ferner Anweisungen, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Betätigen der Lufteinspritzvorrichtung während eines Verdichtungstakts des Zylinders mit einem Einspritzdruck auf oder über einem Spitzendruck des Zylinders. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Steuerung zusätzlich oder optional ferner Anweisungen, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind und bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen des Spitzendrucks des Zylinders auf Grundlage von mindestens einer Temperatur des Motors und einer Motorlast.
  • Als eine weitere Darstellung umfasst ein Verfahren Folgendes: Einstellen eines Einspritzdrucks einer oder mehrerer Vorkammereinspritzvorrichtungen auf Grundlage eines Spitzendrucks eines Zylinders während eines Verdichtungstakts des Zylinders. In dem vorhergehenden Beispiel beinhalten die eine oder mehreren Vorkammereinspritzvorrichtungen zusätzlich oder optional eine Lufteinspritzvorrichtung und beinhaltet das Einstellen des Einspritzdrucks Erhöhen des Einspritzdrucks der Lufteinspritzvorrichtung über den Spitzendruck des Zylinders. In einem oder beiden der vorhergehenden Beispiele beinhalten die eine oder mehreren Vorkammereinspritzvorrichtungen zusätzlich oder optional eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung und beinhaltet das Einstellen des Einspritzdrucks Erhöhen des Einspritzdrucks der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung über den Spitzendruck des Zylinders. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird der Spitzendruck des Zylinders zusätzlich oder optional auf Grundlage einer Luftmenge in dem Zylinder während des Verdichtungstakts und eines Volumens des Zylinders bestimmt, wenn ein Kolben innerhalb des Zylinders den oberen Totpunkt des Verdichtungstakt erreicht. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird die Luftmenge in dem Zylinder zusätzlich oder optional auf Grundlage eines Ansaugkrümmerdrucks bestimmt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird die Luftmenge in dem Zylinder zusätzlich oder optional auf Grundlage einer Drosselposition bestimmt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner Folgendes: Durchführen einer ersten Einspritzung mit der Lufteinspritzvorrichtung mit dem Einspritzdruck über dem Spitzendruck des Zylinders während eines ersten Abschnitts des Verdichtungstakts, wenn der Kolben in dem Zylinder niedriger ist; Durchführen einer zweiten Einspritzung mit der Lufteinspritzvorrichtung mit dem Einspritzdruck über dem Spitzendruck des Zylinders während eines zweiten Abschnitts des Verdichtungstakts, wenn der Kolben in dem Zylinder höher ist; und Durchführen einer Kraftstoffeinspritzung mit der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Einspritzdruck über dem Spitzendruck des Zylinders während des zweiten Abschnitts des Verdichtungstakts. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner Folgendes: Einstellen einer in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge auf Grundlage einer Menge und Zusammensetzung von Vorkammergasen in dem Zylinder während des Verdichtungstakts. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele werden die Menge und Zusammensetzung der Vorkammergase in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zusätzlich oder optional teilweise auf Grundlage des Einspritzdrucks der Lufteinspritzvorrichtung und des Einspritzdrucks der Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung bestimmt.
  • Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht transitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Programme können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der auf nichttransitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
  • Im hier verwendeten Sinne ist der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs aufgefasst, es sei denn, es wird etwas anderes vorgegeben.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige 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 Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder auf Grundlage einer Menge an Vorkammergasen in dem Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorkammergase aus einer Vorkammer, die an den Zylinder gekoppelt ist, über eine Öffnung in Wänden der Vorkammer in den Zylinder strömen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Menge an Vorkammergasen auf Grundlage einer Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Druckdifferenz zwischen der Vorkammer und dem Zylinder auf Grundlage eines Einspritzdrucks der Vorkammer und einer Position eines Kolbens innerhalb des Zylinders bestimmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Einspritzdruck der Vorkammer höher als ein Spitzendruck des Zylinders oder gleich diesem ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge an Vorkammergasen eine oder mehrere von einer Menge an Vorkammerluft, einer Menge an Vorkammerkraftstoff und einer Menge an Vorkammerverbrennungsgasen aus einem vorhergehenden Verbrennungszyklus beinhaltet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ein Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder beinhaltet, wenn die Menge an Vorkammerluft in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ein Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder beinhaltet, wenn die Menge an Vorkammerkraftstoff in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ein Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder beinhaltet, wenn die Menge an Vorkammerverbrennungsgasen aus dem vorhergehenden Verbrennungszyklus in dem Zylinder während des Verdichtungstakts zunimmt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge in den Zylinder ferner auf einer Luftmenge basiert, die durch ein Einlassventil des Zylinders in den Zylinder eingespeist wird.
  11. System, umfassend: einen Motor, der eine Vielzahl von Zylindern beinhaltet, wobei jeder Zylinder eine Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Vorkammer eines Vorkammerzündsystems beinhaltet; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder; und Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung auf Grundlage einer Menge und Zusammensetzung der aus der Vorkammer gespülten Gase.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Vorkammer eine Lufteinspritzvorrichtung, eine Vorkammerkraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Zündkerze beinhaltet und wobei die Zusammensetzung der aus der Vorkammer gespülten Gase mindestens eines von Luft, Kraftstoff und Abgas aus einer vorhergehenden Verbrennung in der Vorkammer beinhaltet.
  13. System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung auf Grundlage der Menge und Zusammensetzung der Gase weitere Anweisungen beinhaltet, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Erhöhen der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn ein Anteil an Luft in den aus der Vorkammer gespülten Gasen zunimmt; Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn ein Anteil an Kraftstoff in den aus der Vorkammer gespülten Gasen zunimmt; und Verringern der Kraftstoffeinspritzmenge der Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtung, wenn ein Anteil an Abgas aus der vorhergehenden Verbrennung in der Vorkammer in den aus der Vorkammer gespülten Gasen zunimmt.
  14. System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung zum Spülen von Gasen aus der Vorkammer in den entsprechenden Zylinder weitere Anweisungen beinhaltet, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Betätigen der Lufteinspritzvorrichtung während eines Verdichtungstakts des Zylinders mit einem Einspritzdruck auf oder über einem Spitzendruck des Zylinders.
  15. System nach Anspruch 14, wobei die Steuerung weitere Anweisungen beinhaltet, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen des Spitzendrucks des Zylinders auf Grundlage von mindestens einer Temperatur des Motors und einer Motorlast.
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