DE102006059167A1

DE102006059167A1 - System und Verfahren zur HCCI-Temperaturregelung

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Publication number: DE102006059167A1
Application number: DE102006059167A
Authority: DE
Inventors: Steve William Farmington Hills Magner; Mrdjan J. Birmingham Jankovic
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2026-12-15
Also published as: US20070137199A1; DE102006059167B4; US7552588B2

Abstract

System mit einem Verbrennungsmotor mit einem Brennraum mit einem darin angeordneten Kolben, einem mit dem Brennraum verbundenen Einlasskanal, wobei der Einlasskanal dem Brennraum Ansaugluft liefert, einem in dem Einlasskanal stromaufwärts des Brennraums angeordneten verstellbaren Verdichter, einer in dem Einlasskanal stromaufwärts des Verdichters angeordneten Drossel und einem dafür ausgelegten Steuergerät, den Motor so zu betreiben, dass zumindest unter manchen Bedingungen der Kolben ein Kraftstoff- und Luftgemisch in dem Brennraum verdichtet, um eine wesentliche Selbstzündung des Gemisches zu erreichen, und eine Verstärkung des Verdichters anzuheben, um die Erwärmung der Ansaugluft zu verstärken, und die Verstärkung zu mindern, um die Erwärmung der Ansaugluft zu mindern, während die Ansaugluft mit der Drossel gedrosselt wird.

Description

Hintergrund und Kurzdarstellung
Verbrennungsmotoren können in verschiedenen Verbrennungsbetriebsarten arbeiten. Ein beispielhaftes Verfahren ist die homogene Kompressionszündung (HCCI, vom engl. Homogeneous-Charge, Compression Ignition), bei der ein Luft- und Kraftstoffgemisch eine Temperatur erreicht, bei der Verbrennung durch Selbstzündung erfolgt, ohne dass durch eine Zündvorrichtung eine Zündung ausgeführt werden muss. In manchen Ausführungen kann die HCCI verglichen mit anderen Verbrennungsbetriebsarten eine größere Kraftstoffwirtschaftlichkeit und eine verringerte NOx-Erzeugung aufweisen. Unter manchen Bedingungen können aber Verbrennungsbetriebsarten wie HCCI eingeschränkt sein, da zur Erzeugung von Verbrennung eine erhebliche Menge an Wärme und Druck erforderlich sein kann.

Ein Ansatz zum Bereitstellen ausreichender Wärme zum Verwirklichen von Verbrennung ist US Pat. Nr. 6,295,973, worin vor dem Mischen mit Kraftstoff in dem Zylinder Ansaugluft durch Wärmetauscher erhitzt wird, die mit dem Abgaskrümmer und/oder dem Motorkühlmittel verbunden sind. Die vorliegenden Erfinder haben aber einen Nachteil bei einem solchen Ansatz erkannt. Während manchen Bedingungen, beispielsweise bei niedrigeren Motorlasten und/oder Motordrehzahlen erzeugt im Einzelnen das Motorabgas unter Umständen ungenügend Wärme.

Ein anderer Ansatz zum Erreichen von Selbstzündung und Regeln der anfänglichen Füllungstemperatur passt im Brennraum zurückgehaltene heiße Rückstände durch Steuern von Abgasdrosselung an, um erhöhte Zylindertemperatur zu erreichen. Die vorliegenden Erfinder haben aber erkannt, dass ein solcher Ansatz unter manchen Bedingungen zu zusätzlichen Pumpverlusten führen und eine ungenügende Wärmemenge zum Erreichen von Selbstzündung bereitstellen kann.

Bei einem Ansatz können die obigen Probleme durch Anspruch 1 gelöst werden.

Somit kann in einem Beispiel das Erwärmen der eingelassenen Ansaugluft durch zuerst Drosseln der Ansaugluft und dann Erwärmen der Ansaugluft mit einem Verdichter verwirklicht werden, während die Ansaugluft auf in etwa ungedrosselte oder andere Bedingungen in dem Ansaugkrümmer zurückgeführt wird. Auf diese Weise können eine Drossel und eine Verdichtungsvorrichtung, die zum Beispiel durch einen Turbolader mit einer Turbine variabler Geometrie angetrieben wird, synergistisch betrieben werden, um Temperatur und Strömen von Ansaugluft zu regeln, die wiederum verwendet werden kann, um einen verbesserten oder verlängerten HCCI-Betrieb zu verwirklichen. Ferner können in manchen Ausführungen Füllungsbewegungssteuerventile und/oder veränderliche Ventilsteuerzeiten als zusätzliche oder alternative Mechanismen eingesetzt werden, um den Start und die Dauer der Verbrennung zu steuern. Auf diese Weise kann eine ausreichende Erwärmung der Ansaugluft verwirklicht werden, selbst wenn der Motor eine ungenügende Wärmemenge erzeugt, um anderweitig HCCI-Betrieb aufrechtzuerhalten.

Ferner können noch andere Vorteile verwirklicht werden. Zum Beispiel kann es durch Koordinieren des Betriebs der Drosselung und Verstärkung möglich sein, die Ansaugfüllungstemperatur während des Selbstzündungsbetriebs auf einen geeigneten Wert zu verändern, um Wärme von anderen Quellen, beispielsweise einem Wärmetauscher, oder aufgrund von Rückständen zu berücksichtigen, ohne den Gesamtstrom durch die Zylinder zu beeinträchtigen. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis präziser gesteuert werden.

Beschreibung der Zeichnungen
1: eine beispielhafte Ausführung der Ansaug- und Abgasanlage eines Verbrennungsmotors.
2: eine beispielhafte Ausführung eines Brennraums eines Verbrennungsmotors.
3: ein beispielhaftes Kennfeld eines Verdichterwirkungsgrads.
4: ein beispielhaftes Kennfeld eines Verdichterwirkungsgrads mit einem Motorbetriebsbereich.
5: ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Vorsehen von Ansaugfüllungserwärmung.
Eingehende Beschreibung
1 zeigt eine beispielhafte Ausführung eines Verbrennungsmotors 10 mit mehreren Brennräumen 12, 14, 16 und 18. Der Motor 10 wird mit einem Ansaugkrümmer 36, der zum Zuführen von Ansaugluft und/oder Kraftstoff zu den Brennräumen ausgelegt ist, und mit einem Abgaskrümmer 40, der zum Ablassen der Verbrennungsprodukte von den Brennräumen ausgelegt ist, gezeigt. Umgebungsluft kann durch einen Ansaugluftkanal 30 in die Ansauganlage eindringen, wobei die Strömgeschwindigkeit der Ansaugluft mindestens teilweise durch die Hauptdrossel 50 gesteuert werden kann. Ein stromabwärts der Hauptdrossel 50 angeordneter Turbolader 60 umfasst einen Verdichter 62, der mit einer Turbine variabler Geometrie (VGT) 64 mittels einer Welle 66 gekoppelt werden kann, wodurch der Verdichter angetrieben wird. Der Verdichter 62 wird ferner in einem Verdichterkanal 34 angeordnet gezeigt. Parallel zu dem Verdichterkanal 34 befinden sich ein Bypasskanal 32 und die Verdichter-Bypassdrossel 52. Somit kann die Menge an Ansaugluft, die am Verdichter vorbeiströmt, durch Verstellen der Verdichter-Bypassdrossel 52 gesteuert werden. Weiterhin kann die Verdichter-Bypassdrossel 52 in manchen Ausführungen auch als Pumpventil fungieren, das dafür ausgelegt ist, Luft um den Verdichter strömen zu lassen, wenn der Verdichter eine unerwünschte Drosselung der Ansaugluft verursacht, was bei höheren Motorlasten vorkommen kann.
Weiter mit 1 werden der Verdichterkanal 34 und der Verdichter-Bypasskanal 32 ferner in den Ansaugkrümmer 36 zusammenlaufend gezeigt. In manchen Ausführungen kann eine zweite Drossel 54 zwischen dem Verdichter und dem Motor vorgesehen sein, um eine weitere Steuerung der Ansaugluft vorzusehen. Luftströmen zwischen dem Ansaugkrümmer 36 und jedem der Verbrennungszylinder kann in Verbindung mit Zylinderein- und auslassventilen (2), durch Füllungsbewegungsteuerventile (CMCV, vom engl. Charge Motion Control Valve) 22, 24, 26 und 28, die jeweils den Zylindern 12, 14, 16 bzw. 18 entsprechen, weiter gesteuert werden. Ferner kann jedes der CMCV durch ein CMCV-Steuergerät 20 gesteuert werden oder kann direkt durch das Steuergerät 100 von 2 gesteuert werden. In manchen Ausführungen kann jedes der CMCV zwischen einer vollständig offenen Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung kontinuierlich veränderlich sein. Wie nachstehend beschrieben wird, können die CMCV verwendet werden, um eine Steuerung der Steuerzeiten und Dauer der Verbrennung in den Verbrennungszylindern an die Hand zu geben.
Der Abgaskrümmer 40 wird mit dem Turbinenkanal 42 in Verbindung stehend gezeigt, um Abgase durch die Turbine 64 variabler Geometrie (VGT) strömen zu lassen. Parallel zu dem Turbinenkanal befindet sich ein Turbinen-Bypasskanal 44 und ein Ladedruckregelventil 56. Somit kann die Menge an Abgas, die die VGT umgeht, durch Anpassen des Ladedruckregelventils gesteuert werden. Schließlich werden der Turbinenkanal 42 und der Turbinen-Bypasskanal 44 zum Ausbilden des Auslasskanals 46 vor Ablassen an die Umgebung zusammenlaufend gezeigt.
Wie vorstehend beschrieben zeigt 1 ein nicht einschränkendes Beispiel eines Verbrennungsmotors und zugehöriger Ansaug- und Abgasanlagen. Es versteht sich, dass in manchen Ausführungen der Motor mehr oder weniger Verbrennungszylinder, Steuerventile, Drosseln und Verdichtungsvorrichtungen etc. haben kann. Ferner kann in manchen Ausführungen der Turbolader 60 alternativ ein Lader oder eine andere Verdichtungsvorrichtung sein.
In manchen Ausführungen kann die Ansaug- und/oder Abgasanlage weiterhin einen oder mehrere Sensoren umfassen, die zum Messen von Temperatur und Druck an verschiedenen Stellen ausgelegt sind. Zum Beispiel können ein Umgebungslufttemperatursensor und Drucksensor nahe dem Einlass zum Ansaugkanal 30 angeordnet sein. Analog können Sensoren unter anderen Stellen entlang des Einlasskanals vor und/oder nach dem Verdichter und/oder in dem Ansaugkrümmer nahe dem Einlass zu dem Verbrennungszylinder/den Verbrennungszylindern angeordnet sein. Jeder dieser Sensoren kann dafür ausgelegt sein, um mit dem Steuergerät 100 von 2 zu kommunizieren. Auf diese Weise kann eine Regelung von Temperatur und Druck der Ansaugluft und der Ablassluft durch die hierin beschriebenen verschiedenen Steuermechanismen beibehalten werden.
2 zeigt ein Diagramm eines beispielhaften Zylinders des vorstehend unter Bezug auf die Brennräume 12 bis 18 von 1 beschriebenen Motors 10. Der Motor 10 wird als Direkteinspritz-Verbrennungsmotor gezeigt, der durch das Steuergerät 100 gesteuert wird; in manchen Beispielen kann der Motor 10 aber Kanaleinspritzung oder eine Kombination aus Kanal- und Direkteinspritzung verwenden, um die Kraftstoffversorgung des Brennraums zu erleichtern. Der Brennraum 12 des Motors 10 umfasst weiterhin Brennraumwände 132 mit einem darin positionierten und mit einer Kurbelwelle 120 verbundenen Kolben 136. In einem Beispiel umfasst der Kolben 136 eine (nicht dargestellte) Aussparung oder Mulde, um ausgewählte Werte an Schichtung oder Homogenisierung der Luft- und Kraftstoffladungen zu bilden. Alternativ kann auch ein flacher Kolben verwendet werden.
Der Brennraum 12 wird mit dem Ansaugkrümmer 36 und dem Abgaskrümmer 40 mittels eines jeweiligen Einlassventils 152 und Auslassventils 154 in Verbindung stehend gezeigt. In manchen Ausführungen kann der Brennraum 12 zwei oder mehr Auslass- und/oder Einlassventile zum Steuern des Strömens von Luft in den und aus dem Zylinder umfassen. Das Einspritzventil 166 wird mit dem Brennraum 12 direkt verbunden gezeigt, um flüssigen Kraftstoff direkt in diesen proportional zur Impulsbreite eines von dem Steuergerät 100 empfangenen Signals zu liefern. Das Steuergerät 100 steuert die von dem Einspritzventil 166 gelieferte Kraftstoffmenge, so dass das Kraftstoff-/Luftverhältnisgemisch im Brennraum 12 im Wesentlichen bei (oder nahe) Stöchiometrie, einem unterstöchiometrischen Wert oder einem überstöchiometrischen Wert gewählt werden kann. In manchen Beispielen kann mittels einer Zündkerze 192 als Reaktion auf ein Signal vom Steuergerät 100 dem Brennraum 12 ein Zündfunke geliefert werden.
In 2 wird das Steuergerät 100 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigter, welcher umfasst: einen Mikroprozessor 102, Input/Output-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium zum Ausführen von Programmen und Kalibrierungswerten, das in diesem bestimmten Beispiel als Festwertspeicher 106 gezeigt wird, einen Arbeitsspeicher 108, einen Dauerspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Das Steuergerät 100 wird gezeigt, wie es verschiedene Signale von mit dem Motor 10 verbundenen Sensoren zusätzlich zu den bereits erläuterten Signalen empfängt, einschließlich: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 verbundenen Temperaturfühler 112; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 120 verbundenen Hallgeber 118, das einen Hinweis auf die Motordrehzahl (RPM) gibt, und einen Pedalstellungssensor 180. Wie vorstehend unter Bezug auf 1 beschrieben kann das Steuergerät 100 auch ein oder mehrere Signale von Sensoren empfangen, die zum Messen von Temperatur oder Druck in der gesamten Ansaug- und Abgasanlage des Motors 10 ausgelegt sind.
Ein Verfahren zum Steuern und möglichen Steigern der Erwärmung der eingeleiteten Füllung kann durch Nutzen der Hauptdrossel 50 und des Turboladers 60, wie sie hierin beschrieben werden, verwirklicht werden. Ferner kann der Turbolader 60 zum Steigern der Erwärmung (z.B. Temperatur) der Ansaugfüllung verwendet werden, während Motorpumpverluste während HCCI-Betrieb gesenkt werden. Bei manchen Bedingungen kann ein solcher Ansatz im Gegensatz zu den vorherigen Verfahren stehen, die den Ansaugkrümmerdruck über den Atmosphärendruck verstärken, um die Motorleistung zu erhöhen. In manchen Ausführungen kann aber der Turbolader oder eine andere Verdichtungsvorrichtung zum Verstärken des Ansaugkrümmerdrucks verwendet werden, um eine höhere Motorleistung während verschiedener Betriebsarten zu verwirklichen, darunter HCCI oder Fremdzündungsverbrennung.
Der Verdichter 62 des VGT-Turboladers kann genutzt werden, um mit dem Gas im Ansaugkrümmer nach der Hauptdrossel 50 zu arbeiten. Bei niedrigen Motorlasten und/oder -drehzahlen kann das Strömen an der Hauptdrossel 50 nahe oder bei der Schallströmgrenze gedrosselt werden, um Durchströmbegrenzung zu erzeugen. Die Hauptdrossel 50 kann aber gesteuert werden, um das Strömen von Ansaugluft auf einen Wert zwischen vollständig geschlossen und vollständig offen anzupassen. Nach dem Drosseln kann die Verdichterleistung genutzt werden, um die Luftfüllung zu erwärmen, während die Ansaugluft in etwa auf den ungedrosselten (Umgebungs-)Druck im Ansaugkrümmer rückgeführt wird, bei manchen Bedingungen kann der Verdichter aber betrieben werden, um einen Ausgabedruck unter oder über dem Umgebungsdruck bereitzustellen. Auf diese Weise kann die Geometrie der VGT-Turbine verändert werden, um die Erwärmung der Ansaugfüllung und somit die Temperatur zu regeln, was wiederum zum Steuern der Selbstzündungssteuerzeiten während des HCCI-Betriebs verwendet werden kann. Ferner ist es durch Koordinieren dieses Betriebs mit einer Veränderung der Ansaugluftdrosselung möglich, die Menge der Wärmezugabe in gewissem Maße unabhängig von dem erwünschten Krümmerdruck oder der Ansaugluftmenge zu verändern.
Während der herkömmlichen Verwendung eines Turboladers überschreitet die erwartete Strömkapazität des Verdichters und der Turbine häufig die Kapazität des Motors in einem Saugbetrieb. Daher kann die Turbine unter manchen Bedingungen keine wesentliche Leistung erzeugen, bis ein mäßiger Wert an Luftdurchsatz durch den Motor erreicht ist. Ferner können bei manchen turbogeladenen Anwendungen mehrere Turboladervorrichtungen verschiedener Größen verwendet werden (als Reihenturboladung bezeichnet), bei denen eine Vorrichtung für niedrige Gasströme arbeitet und beide Vorrichtungen für höhere Gasströme arbeiten.
Alternativ kann bei einem anderen Ansatz ein kleinerer Turbolader verwendet werden; und während manchen Bedingungen, beispielsweise höheren Durchsätzen, kann ein Ladedruckregelventil 56 zum Umgehen der Turbine verwendet werden, wenn sie eine unerwünschte Drosselung des Abgases verursacht. Analog kann die Verdichter-Bypassdrossel 52 verwendet werden, um den Luftstrom um den Verdichter herum strömen zu lassen, um die Stromdrosselung zu vermeiden oder zu reduzieren. In manchen Ausführungen kann der Turbolader groß genug bemessen sein, um bis zum höchsten Luftdurchsatz zu arbeiten (d.h. keinen Strombegrenzungszustand erreichen), der in der HCCI-Betriebsart oder einer anderen erwünschten Verbrennungsbetriebsart bewältigt wird.
Mit Hilfe der hierin beschriebenen verschiedenen Ansätze können mindestens zwei Mechanismen zum Anheben der Zylinderfüllungstemperatur angewendet werden. Der erste umfasst die von dem Verdichter an der Masse der Ansaugluft geleistete Arbeit (durch die Drossel für gesperrtes oder nahezu gesperrtes Strömen), was zu einer erhöhten Erwärmung/Temperatur führt. Der zweite umfasst die Menge zusätzlicher in dem Zylinder/den Zylindern zurückgehaltenen Rückstände aufgrund des durch die Turbine erzeugten höheren Auslassdrucks.
Auf diese Weise kann durch Anpassen eines Verhältnisses und/oder des absoluten Betrags der von der Hauptdrossel 50 erbrachten Drosselung und/oder von dem Verdichter erbrachten Verdichtung ein Temperaturanstieg verwirklicht werden, ohne dass eine Änderung des Umgebungsdrucks oder der Luftmenge erforderlich wird. Somit erfordert das Verändern der Ladedruckverstärkung keine Änderung des Strömens im stationären Zustand von Luft zum Motor.
Um den Temperaturanstieg des ersten Mechanismus zu quantifizieren, können eine Gruppe von Ausdrücken zum Beschreiben der turboladenden Anlage verwendet werden. Durch Gleichung 1 kann die Verdichterleistung unter Verwenden einer vereinfachten Version der Gleichung stationären Strömens und unter Annahme eines isentropen Prozesses beschrieben werden. Pc = WcΔh = Wccp(Tcs – Tin) (1)
Unter Bezug auf Gleichung 1 ist P_c Verdichterleistung, W_c ist Verdichtergasströmen, Δh ist eine Differenz zwischen Auslass- und Einlassenthalpien, c_p, spezifische Wärme bei einem konstanten Druck, T_cs ist die Temperatur am Verdichterauslass (mit der isentropen Annahme), T_in ist die Temperatur am Verdichtereinlass.
Für das Druckverhältnis über dem Verdichter kann das isentrope Temperaturverhältnis durch Gleichung 2 gefunden werden:
Unter Bezug auf Gleichung 2 ist p₁ der Ansaugkrümmerdruck, p_in ist der Einlassverdichterdruck, γ ist das spezifische Wärmeverhältnis c_p/c_v (1,4 für Luft).
Ferner wird bei einem realen Verdichter die Leistung erhalten durch: Pc = WcΔh = Wccp(Tc – Tin) (3)
Unter Bezug auf Gleichung 3 ist T_c die Temperatur des tatsächlichen Verdichterauslasses (im Gegensatz zu T_cs).
Tatsächliche Wärmeverluste können durch Einführen eines Terms für den isentropen Wirkungsgrad des Verdichters berücksichtigt werden, wie in Gleichung 4 gezeigt wird:
Der Verdichterwirkungsgrad kann eine Funktion von Druckverhältnis und Turboladergeschwindigkeit sein (die beide von der VGT-Einstellung abhängen), die vom Turbolader-Hersteller geliefert wird.
Ferner kann die Leistung des Verdichters dann abgeleitet werden als:
Die Temperatur des Verdichterauslasses kann ebenfalls gelöst werden für:
Somit liefert Gleichung 6 einige Angaben, wie der VGT-Turbolader zu bemessen ist. Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass die Ansaugluft von 25°C (305°K) zu 150°C (420°K) geht oder ein Temperaturanstiegsverhältnis von 420/305 = 1,377 erreicht. Ein typisches Verdichtungsverhältnis von 2 und ein Wirkungsgrad von 0,58 könnten den erforderlichen Anstieg der Ansauglufttemperatur ergeben, um HCCI bei niedrigeren Lasten und/oder Drehzahlen beizubehalten.
Das Problem des Ansaugkrümmerdruckanstiegs für die grundlegendste Verwirklichung dieses Verfahrens (d.h. nur Betrieb bei geringem Strömen) kann den Pumpgrenzwert vermeiden oder senken, da das Verfahren versucht, hin zur rechten Seite des Kennfelds des Verdichterwirkungsgrads zu arbeiten, wie nachstehend unter Bezug auf 3 und 4 beschrieben wird. Ein Pumpverhütungsventil (Bypassdrossel 52), das um den Verdichter (Bypasskanal 32) positioniert wird, kann Pumpbetrieb unterbinden, was daher zu einem Ablassen des Verdichters stromabwärts der Drossel hin führt. In manchen Beispielen kann die Pumpverhütungsvorrichtung an die Atmosphäre ablassen, da die Erwartung besteht, dass das Pumpen auftritt, wenn der Verdichter den Ansaugkrümmer bei oder über dem Umgebungsdruck verstärkt, d.h. wenn sich der Turbolader seinem Grenzwert zum Verstärken der Motorleistung nähert. Bei einem anderen Ansatz ist jedoch der Umgebungsdruck nicht nur größer als der Druck am Verdichtereinlass, er kann auch größer als am Verdichterauslass sein. Somit kann die Bypassdrossel 52 wie vorstehend beschrieben auch einen Pumpventilbetrieb bieten.
Ferner kann die Bypassdrossel 52 zum Umgehen des Verdichters verwendet werden, beispielsweise während höherer Lasten, da der Verdichter einen Strömbegrenzungszustand erreichen kann, sobald die Drossel im Wesentlichen geöffnet ist. Wenn der Motor mit anderen Worten bei Bedingungen niedriger Last betrieben wird, kann die Hauptdrossel 50 zum Drosseln von Strömen verwendet werden, was bewirken kann, dass der Verdichtereinlassdruck niedrig ist, und der Verdichter kann so betrieben werden, dass der Verdichterauslassdruck unter dem Umgebungsdruck sein kann. Tritt Pumpen auf, kann die Bypassdrossel 52 geöffnet und der Auslassdruck durch Ablassen zur Einlassdruckseite gesenkt werden. Sobald die Drossel ausreichend öffnet, so dass der Verdichter beginnt, das Strömen zu beschränken, kann das Bypassventil zulassen, dass zusätzliche Luft den Motor erreicht.
Um sich den Verdichterbetrieb besser vorzustellen, wird in 3 ein Kennfeld des Verdichterwirkungsgrads gezeigt. Die horizontale Achse von 3 entspricht dem Luftdurchsatz durch den Verdichter (W_c). Bei einer vorgegebenen Verdichterauslegung erreicht das Strömen ein Maximum, das als Begrenzungsgrenzwert gezeigt wird, wobei der schmälste Abschnitt des Verdichters den Schallströmgrenzwert erreicht. Die vertikale Achse entspricht dem Druckverhältnis über dem Verdichter (p_l/p_in). Die Kurve, die eine Grenze an der linken Seite des Verdichterarbeitsraums bildet, ist der Pumpgrenzwert, in dem der Verdichter den Druck darüber nicht länger aufrechterhalten kann. Die obere Grenzkurze ist der mechanische Grenzwert, im Wesentlichen die höchste Geschwindigkeit, bei der der Turbolader drehen und intakt bleiben kann. Die Kurven, die an der Pumpgrenzwertkurve beginnen und unter dem mechanischen Grenzwert liegen, sind konstante Turboladerrotorgeschwindigkeiten. Schließlich werden die kreisförmigen Kurven gezeigt, die „Inseln" des Verdichterwirkungsgrads bilden, die zum Erzeugen eines Massestromanstiegs verglichen mit steigender Temperatur dienen. Die inneren Inseln sind die Orte höheren Wirkungsgrads (typischerweise um 0,75) und die äußeren Inseln sind die mit niedrigerem Wirkungsgrad (typischerweise um 0,55). Die untere Grenze ist der Sperrgrenzwert, bei dem der Turbo nicht schnell genug dreht, um Luft durchzulassen.
4 platziert die Motordrehzahl- und Drehmomentlast-Linien auf dem Verdichterkennfeld. Bei herkömmlichen Verwendungen eines Turboladers versucht die Turboladerauslegung, die mäßigen bis hohen Drehzahlen und Lasten des Motors in den Bereich hohen Wirkungsgrads des Verdichterkennfelds zu legen, wobei die maximale Last unter die und rechts der Pumplinie fällt. Ferner kann die Drehzahl und die Last des Motors nicht den Begrenzungsstromgrenzwert rechts überqueren. In manchen Ausführungen dagegen kann der hierin offenbarte Ansatz eine Turboladerauslegung verwenden, die nur den HCCI-Anteil des Motorbetriebs (z.B. niedrigere Motordrehzahlen und -lasten) bewältigt.
Um in der Ansaugfüllung Wärme zu erzeugen, kann in manchen Beispielen das Steuergerät das System in dem Bereich ungenügender Drucksteigerung des Verdichterkennfelds betreiben. Die niedrigen Wirkungsgradkurven nehmen aber einen großen Bereich von Gasströmen und Verdichterverhältnissen ein. Eine Überlegung bei Verwenden eines Verdichters zum Erzeugen von Wärme ist, dass das System unter Umständen ineffizient sein muss, wenn der Verdichter Leistung erzeugt. Somit kann der richtig bemessene Turbolader bei den HCCI-Ansaugströmen erwünschter niedriger Last/Drehzahl arbeiten, wie in dem Teil der mittleren linken Seite des Verdichterkennfelds gezeigt wird. Ferner kann die VGT den Verdichter durch letztendliches Beeinflussen der Drehzahl des Turboladers beeinflussen. Wenn die VGT die Turbinenleistung ändert, kann eine Differenz zwischen der Turbinen- und Verdichterleistung auf die Trägheit des Turboladers wirken, wodurch die Drehgeschwindigkeit geändert wird. Schließlich entspricht aufgrund der Änderung der Geschwindigkeit die Leistungsabgabe des Verdichters der Turbinenleistung, wodurch das System ein neues Gleichgewicht erreicht.
Der zweite Mechanismus zum Erzeugen von Wärme nutzt zum Beispiel variable Auslass- und/oder Einlassventilsteuerzeiten. Wenn in einer Ausführung der Auslass kurz nach Beenden des Arbeitstakts des Kolbens schließt, wodurch das Restgas herausgeschoben wird, dann kann der Abgaskrümmerdruck eine kleinere Rolle beim Verhindern des Ablassens der verbrannten Gase spielen. Wenn alternativ das Auslassventil später schließt, dann kann der höhere Druck des Abgaskrümmers wesentlicher beim Zurückdrücken des Rückstands in den Zylinder werden. Dadurch kann die durch die Turbine verursachte Abgasdruckzunahme zum Erhöhen der Zylinderfüllungstemperatur verwendet werden, was wiederum von der Schließzeit des Auslassventils/der Auslassventile abhängen kann.
Unter manchen Bedingungen kann das Verwenden eines Turboladers oder einer anderen Verdichtungsvorrichtung zum Steuern von Zylinderinnentemperatur zwar ausreichen, um die HCCI-Verbrennung aufrechtzuerhalten, kann aber keine ausreichend schnelle Steuerung für die Feineinstellung des Starts der Verbrennung liefern. Somit kann die Auslassventilzeitsteuerung in einer Ausführung für diesen Zweck verwendet werden. Im Einzelnen kann das Auslassventilschließen (EVC) in einigen Fällen geregelt werden, um die geeignete Menge an Rückständen und somit die erwünschte Zylinderinnentemperatur und die Selbstzündungssteuerung zu erreichen. In manchen Ausführungen kann das EVC entweder geregelt durch zum Beispiel einen herkömmlichen PID-Regler von einem Zylinderinnendruck- oder Ionisationssensor oder alternativ in Vorwärtskoppelung basierend auf den Einlass- und Auslassdruck- und Temperaturmessungen bzw. -schätzungen gesteuert werden.
In manchen Ausführungen kann das CMCV zusätzlich oder anstelle der Auslassventilsteuerung verwendet werden. Das CMCV kann zum Beispiel zum Verstärken von Turbulenz der Ansaugluft bei Betriebsbedingungen niedriger Drehzahl und/oder niedriger Last geschlossen oder reduziert werden. Bei hohen Drehzahlen und/oder Lasten kann es geöffnet oder angehoben werden, um ein Begrenzen des Strömens in die Zylinder zu verhindern. Da Turbulenz ein Faktor ist, der den Start und die Dauer von Verbrennung beeinflussen kann, kann ein stufenlos verstellbares CMCV zur Steuerung verwendet werden. Wie vorstehend unter Bezug auf die Auslassventilschließsteuerung beschrieben wird, kann das CMCV geregelt oder in Vorwärtskopplung betrieben werden.
5 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Routine zum Vorsehen von Temperatur- und Drucksteuerung für einen Verbrennungsmotor unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren. Beginnend mit Schritt 510 wird beurteilt, ob der Verdichter betrieben werden sollte, um die Temperatur und/oder den Druck der Ansaugluft anzupassen. Lautet die Antwort ja, führt die Routine die Schritte 512 bis 518 aus, was das Anpassen der Drossel (Schritt 512), das Anpassen der VGT, so dass der Verdichter die gewünschte Temperatur- und/oder Druckanhebung vorsieht (Schritt 514), das Anpassen der Auslass- und/oder Einlassventilsteuerzeiten zum Beibehalten der Sollrückstände (Schritt 516) und das Anpassen des CMCV zum Steuern des Starts und der Dauer der Verbrennung umfasst. Die vorstehend beschriebenen Verfahren können basierend auf mindestens den Motorbetriebsbedingungen angepasst werden, welche umfassen können:
Umgebungslufttemperatur und -druck, Motorlast, Motordrehzahl, Motorverbrennungsbetriebsart, Anzahl abgeschalteter Zylinder, Turboladebedingungen und Motortemperatur usw.
Weiter mit 5 kann, wenn alternativ festgestellt wird, dass keine Temperatur- und/oder Druckerhöhung mittels des Verdichters erwünscht ist, dann die Routine Schritt 520 ausführen, bei dem der Turbolader mit Hilfe der Bypassdrossel 52 und/oder des Ladedruckregelventils 56 umgangen wird. Schließlich endet die Routine.
6 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Routine zum Steuern von Motorbetrieben basierend auf einer Solländerung der Verbrennungssteuerzeiten. Beginnend bei Schritt 610 werden die Betriebsbedingungen des Motors und der Motorsysteme ermittelt. Dies kann u.a. Messungen, die von verschiedenen Sensoren geliefert werden, und/oder Schätzungen, die von dem Steuergerät ausgeführt werden, umfassen. Bei 612 wird festgestellt, ob die Verbrennungssteuerzeiten in Richtung früh verstellt werden sollten (d.h. die Verbrennung erfolgt früher im Zyklus). Wenn de Antwort ja lautet, können einer oder mehrere der Schritte 614 bis 618 ausgeführt werden, was bei Schritt 614 das Erhöhen der Verdichterbeiträge (mittels VGT) bei der Drosselung (d.h. Betreiben des Verdichters zum Ausführen von mehr Verdichtung verglichen mit dem von der Hauptdrossel 50 erbrachten Betrag an Drosselung) oder Erhöhen sowohl des Verdichterbeitrags als auch der Drosselung umfasst, wodurch die Füllungstemperatur und/oder Druck erhöht werden. Weiterhin können die Ventilsteuerzeiten angepasst werden, um den Betrag des Zylinderrückstands zu erhöhen, der nach jedem Abgastakt verbleibt (Schritt 616), und/oder Anpassen des CMCV (Wirbelventil), um Turbulenz zu verstärken (Schritt 618), wodurch das Mischen in dem Zylinder gefördert wird.
Wenn alternativ die Antwort bei Schritt 612 nein lautet, kann bei Schritt 620 festgestellt werden, ob die Verbrennungssteuerzeiten in Richtung spät verstellt werden sollten (d.h. die Verbrennung erfolgt später im Zyklus). Wenn die Antwort ja lautet, können einer oder mehrere der Schritte 622 bis 626 ausgeführt werden. Zum Beispiel bei Schritt 622 das Senken des Verhältnisses der Verdichterbeitrags zur Drosselung (d.h. Betreiben des Verdichters, um weniger Verdichtung verglichen mit dem durch die Hauptdrossel 50 erbrachten Drosselungsbetrag zu erbringen) oder das Senken des Verdichterbeitrags und der Drosselung, wodurch die Füllungstemperatur und/oder Druck gesenkt werden. Weiterhin können die Ventilsteuerzeiten angepasst werden, um den Betrag des Zylinderrückstands zu senken, der nach jedem Abgastakt verbleibt (Schritt 624), und/oder Anpassen des CMCV (Wirbelventil), um Turbulenz zu mindern (Schritt 626), wodurch das Mischen in dem Zylinder reduziert wird. Wenn alternativ keine Änderung der Steuerzeiten der Verbrennung vorgenommen werden soll, dann endet die Routine.
7 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Routine zum Steuern von Motorbetrieb basierend auf einer Änderung der Motorlast. Beginnend bei Schritt 710 werden die Betriebsbedingungen des Motors und der Motorsysteme ermittelt. Dies kann u.a. Messungen, die von verschiedenen Sensoren geliefert werden, und/oder Schätzungen, die von dem Steuergerät ausgeführt werden, umfassen. Bei 712 wird festgestellt, ob die Motorlast, die Motordrehzahlforderung oder der Motorluftdurchsatz vermindert ist. Wenn die Antwort ja lautet, können einer oder mehrere der Schritte 714 bis 718 ausgeführt werden, was bei Schritt 714 das Erhöhen der Drosselung und/oder das Anpassen des Verdichterbeitrags zum Steuern von Füllungstemperatur und Druck umfasst. Weiterhin können die Ventilsteuerzeiten angepasst werden, um den Betrag des Zylinderrückstands zu erhöhen, der nach jedem Abgastakt verbleibt (Schritt 716), und/oder Erhöhen der Drosselung des CMCV (Wirbelventil), um zusätzliches Mischen in dem Zylinder vorzusehen.
Wenn alternativ die Antwort bei Schritt 712 nein lautet, kann bei Schritt 720 festgestellt werden, ob die Motorlast erhöht ist. Wenn die Antwort ja lautet, können einer oder mehrere der Schritte 722 bis 728 ausgeführt werden. Zum Beispiel bei Schritt 722 das Senken der Drosselung und/oder das Anpassen des Verdichterbeitrags zum Steuern von Füllungstemperatur und Druck. Weiterhin können der Verdichter und/oder die Turbine wie vorstehend unter Bezug auf 1 beschrieben umgangen werden. Weiterhin können die Ventilsteuerzeiten angepasst werden, um den Betrag des Zylinderrückstands zu senken, der nach jedem Abgastakt verbleibt (Schritt 726), und/oder Anpassen des CMCV (Wirbelventil), um Drosselung zu senken, um ein Abwürgen des Motors zu vermeiden. Wenn alternativ keine Änderung der Motorlast auftritt, dann endet die Routine.
Da zusammenfassend die Zeitsteuerung der Selbstzündung eines Luft- und Kraftstoffgemisches von mindestens der Temperatur und dem Druck der Füllung (Luft- und Kraftstoffgemisch) abhängt, nutzen die hierin beschriebenen Verfahren das Anpassen des Betrags an Drosselung und/oder des Betrags der Verdichtung, die von dem Verdichter erbracht wird, um die erwünschte Temperatur und/oder Ladungsverstärkung zu erreichen, während ein erwünschter Luftdurchsatzbetrag vorgesehen wird. In manchen Beispielen kann der Drosselungsprozess somit an der Umgebungsluft durchgeführt werden, um eine Druckabnahme zu bewirken, während keine wesentliche Temperaturabnahme verursacht wird. Der Verdichter kann zum Verstärken des Drucks zurück auf Umgebungsdruck, unter den Umgebungsdruck oder über den Umgebungsdruck betrieben werden, während gleichzeitig die Temperatur der Luft angehoben wird. Während Motorbetrieben können bei Eintreten von Veränderungen von Motorlast, Drehzahl oder anderen Bedingungen die Drosselung und/oder der Verdichterbeitrag angepasst werden, um die erwünschten Verbrennungssteuerzeiten beizubehalten. Weiterhin kann eine Feineinstellung der Füllungstemperatur und der Steuerzeiten der Verbrennung durch Anpassen der Einlass- und/oder Auslassventilsteuerzeiten und/oder durch entsprechendes Anpassen der CMCV-Ventile ausgeführt werden. Auf diese Weise kann die Füllungstemperatursteuerung des Motors aufrechterhalten werden, selbst wenn die von dem Motor erzeugte Wärme nicht ausreicht, um die erwünschte Temperaturregelung zu erreichen.
Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motorkonfigurationen verwendet werden können und weiterhin eine oder mehrere einer Reihe von Verarbeitungsstrategien darstellen, beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene gezeigte Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungen zu verwirklichen, wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Einer oder mehrere der gezeigten Schritte oder Funktionen können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Schritte einen in ein maschinenlesbares Speichermedium in dem Steuergerät 100 einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V-6, I-4, I-6, V-12, Gegenkolben- und andere Motorausführungen angewendet werden. Ferner können die hierin offenbarten verschiedenen Verfahren zum Verwirklichen und Steuern von Ansaugfüllungserwärmung auf andere Verbrennungsarten übertragen werden, beispielsweise u.a. Fremdzündung (SI), nicht homogene Kompressionszündung oder HCCI mit Funkenunterstützung.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst weiterhin alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

System mit: einem Verbrennungsmotor mit einem Brennraum mit einem darin angeordneten Kolben; einem mit dem Brennraum verbundenen Einlasskanal, wobei der Einlasskanal dem Brennraum Ansaugluft liefert; einem in dem Einlasskanal stromaufwärts des Brennraums angeordneten verstellbaren Verdichter; einer in dem Einlasskanal stromaufwärts des Verdichters angeordneten Drossel; und einem Steuergerät, das ausgelegt ist zum Betreiben des Motors in solcher Art, dass zumindest unter manchen Bedingungen der Kolben ein Kraftstoff- und Luftgemisch in dem Brennraum verdichtet, um eine wesentliche Selbstzündung des Gemisches zu erreichen; und zum Anheben einer Verstärkung des Verdichters, um die Erwärmung der Ansaugluft zu steigern, und zum Senken der Verstärkung, um die Erwärmung der Ansaugluft zu senken, während die Ansaugluft mit der Drossel gedrosselt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärken des Verdichters durch Anpassen einer Umgehung um den Verdichter angepasst wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehung um den Verdichter basierend auf mindestens einem Sollluftdurchsatz und einer Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Verdichters angepasst wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät die Drosselung und die Verstärkung als Reaktion auf Selbstzündungssteuerzeiten anpasst.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, eine Drosselstellung und eine Verdichterbedingung anzupassen, so dass eine Temperaturabnahme der Ansaugluft über der Drossel geringer als ein Temperaturanstieg der Ansaugluft über dem Verdichter ist.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, die Drossel so anzupassen, dass die durch die Drossel strömende Ansaugluft mindestens unter einer Bedingung begrenzt wird.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest unter manchen Bedingungen ein Druck der Ansaugluft an einem Ausgang des Verdichters in etwa gleich oder kleiner als ein Druck stromaufwärts der Drossel ist.
System nach Anspruch 1, welches weiterhin einen mit dem Brennraum verbundenen Auslasskanal und eine in dem Auslasskanal angeschlossene Turbine umfasst, wobei die Turbine mit dem Verdichter verbunden ist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin die Turbine als Reaktion auf Selbstzündungssteuerzeiten anpasst.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine durch Anpassen einer Umgehung um die Turbine angepasst wird.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine durch Anpassen von Schaufeln der Turbine angepasst wird.
Verbrennungsmotor, der zum Verbrennen eines Gemisches aus Luft und Kraftstoff ausgelegt ist, mit: einem Brennraum mit mindestens einer Ventilöffnung; einem in dem Brennraum angeordneten Kolben; einem in der Ventilöffnung angeordneten Einlassventil, das zum Beeinflussen eines Strömens von Luft in den Brennraum ausgelegt ist; einem mit der Ventilöffnung des Brennraums in Verbindung stehenden Einlasskanal, wobei der Einlasskanal dafür ausgelegt ist, das Strömen von Luft zu dem Brennraum mittels des Einlassventils zu liefern; einem in dem Einlasskanal stromaufwärts des Einlassventils angeordneten Füllungsbewegungsventil; einer stromaufwärts des Füllungsbewegungsventils angeschlossenen Drossel; und einem Steuergerät, das dafür ausgelegt ist, einen Zustand des Füllungsbewegungssteuerventils anzupassen, um eine Steuerzeit der Selbstzündung eines Kraftstoff- und Luftgemisches in dem Brennraum zu steuern.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, mindestens eines von Steuerzeiten und Hub eines Einlassventils anzupassen, um Verbrennungssteuerzeiten zu steuern.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben dafür ausgelegt ist, das Kraftstoff- und Luftgemisch in dem Brennraum zu verdichten, so dass Selbstzündung des Gemisches erfolgt, ohne dass ein Zündfunke von einer Zündvorrichtung erforderlich ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungsbewegungsventil dafür ausgelegt ist, zwischen einer vollständig geschlossenen und einer vollständig offenen Stellung kontinuierlich verstellbar zu sein.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die vollständig geschlossene Stellung des Füllungsbewegungsventils das Strömen von Luft zu dem Brennraum nicht vollständig drosselt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, das Füllungsbewegungsventil anzupassen, um eine Drosselung des Strömens von Luft während niedriger Motorlasten zu verstärken und eine Drosselung des Strömens von Luft während höherer Motorlasten zu senken.
Motor mit: einem Brennraum; einem in dem Brennraum angeordneten Kolben, der dafür ausgelegt ist, ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff zu verdichten; einem mit dem Brennraum in Verbindung stehenden Einlasskanal, der dafür ausgelegt ist, dem Brennraum Ansaugluft zu liefern; einem mit dem Brennraum verbundenen Auslasskanal, der dafür ausgelegt ist, Verbrennungsprodukte aus dem Brennraum abzulassen; einem zwischen dem Brennraum und dem Auslasskanal angeordneten Auslassventil, wobei das Auslassventil dafür ausgelegt ist, zu öffnen und zu schließen, um ein Strömen von Verbrennungsprodukten von dem Brennraum in den Auslasskanal zu steuern; einem in dem Einlasskanal stromaufwärts des Brennraums angeordneten Verdichter, wobei der Verdichter dafür ausgelegt ist, auf den Luftstrom Erwärmung auszuüben; einer Turbine variabler Geometrie, die mit dem Verdichter verbunden und in dem Auslasskanal stromabwärts des Brennraums angeordnet ist, wobei das Anpassen eines Zustands der Turbine ein Verändern eines Zustands des Verdichters bewirkt; einer in dem Einlasskanal stromaufwärts des Verdichters angeordneten Drossel; und einem dafür ausgelegten Steuergerät, eine Betriebsbedingung des Motors anzupassen, so dass der Kolben das Gemisch aus Luft und Kraftstoff verdichtet, um Selbstzündung des Gemisches zu erreichen, die Drossel so anzupassen, dass ein Luftstrom durch die Drossel begrenzt wird, die Geometrie der Turbine so anzupassen, dass ein Betrag der auf den Luftstrom ausgeübten Erwärmung verändert wird, um Steuerzeiten der Selbstzündung zu steuern, und mindestens eines von Steuerzeiten und Hub des Auslassventils anzupassen, um eine Menge an Verbrennungsrückständen zu steuern, die in dem Brennraum verbleiben.
Motor nach Anspruch 18, welcher weiterhin ein in dem Einlasskanal zwischen dem Verdichter und dem Brennraum angeordnetes Füllungsbewegungsventil umfasst, wobei das Füllungsbewegungsventil dafür ausgelegt ist, einen Zustand der dem Brennraum gelieferten Luft zu verändern.
Motor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin dafür ausgelegt ist, einen Zustand des Füllungsbewegungsventils anzupassen, um die Steuerzeiten der Selbstzündung zu steuern.