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WO2011154232A1 - Verfahren und vorrichtung zum zuführen von kraftstoff in einem verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum zuführen von kraftstoff in einem verbrennungsmotor Download PDF

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Publication number
WO2011154232A1
WO2011154232A1 PCT/EP2011/058069 EP2011058069W WO2011154232A1 WO 2011154232 A1 WO2011154232 A1 WO 2011154232A1 EP 2011058069 W EP2011058069 W EP 2011058069W WO 2011154232 A1 WO2011154232 A1 WO 2011154232A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
inlet
cylinder
injection
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/058069
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Gutscher
Andreas Posselt
Marko Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to US13/703,247 priority Critical patent/US9885333B2/en
Priority to JP2013513605A priority patent/JP5746331B2/ja
Priority to CN201180028363.0A priority patent/CN102918240B/zh
Publication of WO2011154232A1 publication Critical patent/WO2011154232A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/36—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling distribution
    • F02D41/365—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling distribution with means for controlling timing and distribution

Definitions

  • the invention relates to internal combustion engines, in which fuel is injected into a suction pipe by means of two injection valves.
  • the invention relates to a driving method for injecting fuel by means of two injection valves in an internal combustion engine.
  • An essential aspect in the construction of an injection system for an internal combustion engine is that at the time of ignition in the cylinder of the internal combustion engine as homogeneous as possible air-fuel mixture is present.
  • this air-fuel mixture in created in the area in front of the intake valves.
  • the fuel pray injected through the injection valves into the corresponding intake manifold region evaporates there and is sucked in at the intake time into the relevant cylinder by a corresponding piston movement.
  • the injection of the fuel into the corresponding suction pipe section is generally preceded in time, so that a certain time is available for the vaporization of the fuel droplets in the fuel spray. This is especially necessary in the higher load operating ranges. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for supplying fuel to a cylinder of an internal combustion engine, in which a better mixing of the air-fuel mixture in the cylinder can be achieved. Disclosure of the invention
  • a method for supplying fuel into a combustion chamber of a cylinder of an internal combustion engine wherein the cylinder is supplied with an air-fuel mixture via at least two inlet sections, which are each connected via an inlet valve to the cylinder, each the inlet portions is associated with an injection valve, wherein fuel is injected into the inlet portions at least temporarily asynchronously.
  • An idea of the above method is to make the injection in an internal combustion engine, in which the injection of the fuel into the intake manifold by two separately controllable injectors, so that the
  • Evaporating the fuel spray takes place at least partially in the cylinders.
  • Another idea is to increase the vapor rates even with upstream injection.
  • the injection of the fuel is made in the intake manifold during the opening time window of the intake valves.
  • it is additionally provided to actuate the injection valves asynchronously with respect to one another, so that a better turbulence of the fuel in the cylinders or in the intake manifold and thus a better mixing of the air-fuel mixture is achieved. This results inter alia in an improved vapor rate in the fresh mixture.
  • Another advantage of this mode is that the engine can be operated in a partial load range with an increased exhaust gas recirculation rate (EGR rate), which in turn has a consumption-reducing effect.
  • EGR rate exhaust gas recirculation rate
  • only one of the intake valves may inject fuel into the corresponding intake portion.
  • fuel may be injected into the inlet sections for a period of time through an injection valve, the duration having a duration corresponding to between 2% and 30% of the duration of the injection phase of the inlet valves.
  • fuel may be injected alternately into the inlet sections.
  • fuel may be injected into the inlet portions only upstream of an intake time window during which the intake valves are opened into the cylinder only during the intake time window or upstream and during the intake time window.
  • an apparatus for controlling a supply of fuel into a combustion chamber of a cylinder of an internal combustion engine wherein the cylinder is an air-fuel mixture over at least two inlet portions, which are each connected via an inlet valve to the cylinder, is supplied, wherein each of the inlet portions is associated with an injection valve.
  • the device is designed to control the injection valves so that fuel is injected into the inlet sections at least temporarily asynchronously.
  • an engine system including an internal combustion engine and the above apparatus is provided.
  • a computer program product includes program code that, when executed on a computing device, performs the above method.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an engine system with an internal combustion engine, the fuel is supplied by a port injection with two injectors per cylinder;
  • Figure 2 shows a comparison of fuel injection in the prior art and according to one embodiment of the method for supplying fuel.
  • FIG. 1 shows an engine system 1 with an internal combustion engine 2.
  • the internal combustion engine 2 is a gasoline engine in the described embodiment, but may include other types of internal combustion engines 2.
  • the internal combustion engine 2 has four cylinders 3 in the exemplary embodiment shown.
  • the number of cylinders 3 is not limited to four, but any other number of cylinders 3 may be provided in the engine 2.
  • a combustion stroke, an exhaust exhaust stroke, an intake stroke, and a compression stroke are respectively executed in a known manner in accordance with a four-stroke operation.
  • the cylinders 3 is supplied via an air supply system 4 fresh air.
  • a throttle valve 5 is arranged to adjust the amount of supplied air according to a predetermined drive.
  • the area between the throttle valve 5 and the cylinders 3 is referred to as intake manifold.
  • the air supply system 4 branches in a region 6 of the intake manifold downstream of the throttle valve 5 to the plurality of cylinders 3.
  • the air supply system 4 branches into four supply sections 7. Before the air supplied via the air supply sections 7 to the cylinders 3 is branched the air supply section 7 in two inlet sections 8, which end at the respective cylinder 3.
  • the air supplied through the inlet sections 8 is admitted into the respective cylinder 3 by means of inlet valves 9 arranged at the respective cylinder 3 at suitable inlet time windows.
  • injection valves 10 are provided Immediately before the branching of the air supply section 7 into the inlet sections 8 injection valves 10 are provided.
  • the injectors 10 are arranged to the inlet portions 8 so that the spray cone of the fuel spray injected through them when injecting fuel extends as possible into the respective inlet portion 8, so that at a web 1 1 at the branch point of the feed section 7 as small as possible Fuel can accumulate.
  • the air-fuel mixture which has been introduced into the cylinder 3 via the inlet valves 9, is ignited at an ignition point predetermined in accordance with the control with the aid of an ignition device 12.
  • the thus triggered combustion causes an expansion of the combustion chamber by a corresponding movement of a piston arranged in the cylinders 3 (not shown) and thus causes a drive torque of the internal combustion engine 2.
  • the combustion chamber of the respective cylinder 3 is reduced again by the piston performing a compression movement.
  • one or more (In this case, two) exhaust valves 15 are opened, whereby the existing in the cylinder 3 combustion exhaust gases are discharged into an exhaust gas discharge section 16.
  • the combustion exhaust gases are then discharged into the environment via any catalyst (not shown).
  • the engine system 1 is operated by means of a control unit 20, according to a specification V, which may correspond, for example, to a drive torque to be provided.
  • a specification V may correspond, for example, to a drive torque to be provided.
  • this specification may correspond to a driver's desired torque when the engine system 1 is an engine system of a motor vehicle.
  • the control by the control unit 20 is performed by adjusting actuators such as the throttle position sensor for adjusting the throttle valve 5, the injectors 10, wherein an injection timing and the injection period are set, the ignition device for igniting the ignition device 12, wherein the ignition timing is set, and other encoders.
  • the control takes place as a function of the specification V and of state variables of the engine system 1, which can be detected by corresponding sensors and / or modeled from other state variables and / or their dynamic behavior.
  • state variables may be, for example, the intake manifold pressure in the intake manifold, the rotational speed of the internal combustion engine 2, the load of the internal combustion engine 2, the exhaust gas temperature and other state variables.
  • the injection is usually carried out upstream in time. That Fuel is injected into the intake sections 8 before the intake valves 9 introduce the air-fuel mixture into the cylinders 3.
  • control signals EA1, EA2 for the injection valves are shown below in an upstream injection according to the prior art.
  • the first are control signals EA1, EA2 for the injection valves in an injection according to the method proposed here.
  • the two injection valves 9 assigned to a cylinder 3 are simultaneously actuated before the intake valves 9 are opened. Thereby, the entire amount of fuel is injected into the intake pipe or into the intake sections 8 before the intake valves 9 are opened. In this way, almost all of the fuel can evaporate in the inlet section 8 even before the intake valves 9 are opened, and thus the finished air-fuel mixture can be introduced into the cylinder 3.
  • This asynchronous activation can take place before and / or during the phase during which the inlet valves 9 are opened. This creates a turbulence. It reaches at least a portion of the fuel spray into the combustion chamber of the cylinder in question 3 and only evaporates there, whereby the combustion chamber is cooled as a whole. As a result, the tendency to knock of the internal combustion engine 2 can be significantly reduced, especially at full load.
  • the injection can be done alternately.
  • an injection of fuel is carried out for a first injection duration t1.
  • the injection of fuel through the first injection valve 10 is terminated and an injection of fuel for a second time duration t2 by a second of the injection valves 10 is performed.
  • injection is again carried out with the first injection valve 10 and the process is repeated.
  • This Alternate injection can be carried out during the entire phase during which injection of fuel is to take place.
  • the first and second time periods t1, t2 may have the same duration or different durations.
  • the first and second durations t1, t2 may each correspond to a time duration between 2% and 30% of the duration of the entire injection phase, preferably between 10 and 20% of the duration of the entire injection phase.
  • the injection also takes place during partially overlapping time windows.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders (3) eines Verbrennungsmotors (2), wobei dem Zylinder (3) ein Luft-Kraftstoff-Gemisch über mindestens zwei Einlassabschnitte (8), die jeweils über ein Einlassventil (9) mit dem Zylinder (3) verbunden sind, zugeführt wird, wobei jedem der Einlassabschnitte (8) ein Einspritzventil (10) zugeordnet ist, wobei Kraftstoff in die Einlassabschnitte (8) zumindest zeitweise asynchron eingespritzt wird.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren, bei denen Kraftstoff in ein Saugrohr mit Hilfe von zwei Einspritzventilen eingespritzt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Ansteuerverfahren zum Einspritzen von Kraftstoff mit Hilfe von zwei Einspritzventilen in einem Verbrennungsmotor.
Stand der Technik
Es sind bislang Verbrennungsmotoren bekannt, bei denen in einem Saugrohr für jeden Zylinder zwei Einspritzventile vorgesehen sind. So können bei einem derartigen Vier-Zylinder-Ottomotor acht Einspritzventile vorgesehen sein. Die zwei jeweils einem Zylinder zugeordneten Einspritzventile spritzen Kraftstoff in einen Bereich einer Verzweigung des Saugrohres ein, um ein dort gebildetes Luft- Kraftstoff-Gemisch durch zwei separate Einlassventile in den betreffenden Zylinder einzulassen. Dies hat bei Verbrennungsmotoren mit zwei Einlassventilen pro Zylinder den Vorteil, dass im Vergleich zu Verbrennungsmotoren mit nur einem Einspritzventil pro Zylinder weniger Kraftstoff auf einen Steg an der Verzweigung des Saugrohrs gerichtet wird und sich dort ablagert. Die Menge des abgelagerten Kraftstoffs ist nur aufwendig zu ermitteln, so dass die Dosierung der exakten Menge des in den Zylinder eingelassenen Kraftstoffs erschwert ist.
Ein wesentlicher Aspekt bei der Konstruktion eines Einspritzsystems für einen Verbrennungsmotor ist, dass zum Zeitpunkt der Zündung in dem Zylinder des Verbrennungsmotors ein möglichst homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch vorliegt. Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren wird dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Bereich vor den Einlassventilen erzeugt. Das durch die Einspritzventile in den entsprechenden Saugrohrbereich eingespritzte Kraftstoffs pray verdampft dort und wird zum Einlasszeitpunkt in den betreffenden Zylinder durch eine entsprechende Kolbenbewegung eingesaugt. Dazu erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffes in den entsprechenden Saugrohrabschnitt in der Regel zeitlich vorgelagert, so dass eine bestimmte Zeit für das Verdampfen der Kraftstofftröpfchen in dem Kraftstoffspray zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere in den Betriebsbereichen mit höherer Last erforderlich. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors zur Verfügung zu stellen, bei dem eine bessere Durchmischung des Luft-Kraftstoff- Gemischs im Zylinder erreicht werden kann. Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Zuführen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung und das Motorsystem gemäß den nebengeordneten An- Sprüchen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Zuführen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors vorgesehen, wobei dem Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch über mindestens zwei Einlassabschnitte, die jeweils über ein Einlassventil mit dem Zylinder verbunden sind, zugeführt wird, wobei jedem der Einlassabschnitte ein Einspritzventil zugeordnet ist, wobei Kraftstoff in die Einlassabschnitte zumindest zeitweise asynchron eingespritzt wird.
Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, bei einem Verbrennungsmotor, bei dem die Einspritzung des Kraftstoffes in das Saugrohr durch zwei getrennt ansteuerbare Einspritzventile erfolgt, die Einspritzung so vorzunehmen, dass die
Verdampfung des Kraftstoffsprays zumindest teilweise in den Zylindern erfolgt. Eine andere Idee ist auch bei vorgelagerter Einspritzung die Dampfraten zu erhöhen. Dazu wird zusätzlich zur bisher vorgelagerten Einspritzung auch das Einspritzen des Kraftstoffes in das Saugrohr während des Öffnungszeitfensters der Einlassventile vorgenommen. Um die daraus üblicherweise entstehenden Nachteile zu vermeiden, nämlich eine inhomogene Verteilung des Luft-Kraftstoff- Gemisches im Zylinder bzw. eine nicht vollständige Verdampfung des Kraftstoffsprays zum Zündzeitpunkt, wird zusätzlich vorgesehen, die Einspritzventile asynchron zueinander anzusteuern, so dass eine bessere Verwirbelung des Kraftstoffes in den Zylindern bzw. im Saugrohr und damit eine bessere Durchmischung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erreicht wird. Dadurch ergibt sich u.a. eine verbesserte Dampfrate im Frischgemisch.
Ein weiterer Vorteil dieser Betriebsart besteht darin, dass der Verbrennungsmotor in einem Teillastbereich mit einer erhöhten Abgasrückführungsrate (AGR- Rate) betrieben werden kann, was sich wiederum verbrauchsreduzierend auswirkt.
Weiterhin kann während einer Einspritzphase nur eines der Einlassventile Kraftstoff in den entsprechenden Einlassabschnitt einspritzen.
Gemäß einer Ausführungsform kann Kraftstoff in die Einlassabschnitte jeweils für eine Zeitdauer durch ein Einspritzventil eingespritzt werden, wobei die Zeitdauer eine Dauer aufweist, die zwischen 2% und 30% der Dauer der Einspritzphase der Einlassventile entspricht.
Insbesondere kann Kraftstoff in die Einlassabschnitte im Wechsel eingespritzt werden.
Weiterhin kann Kraftstoff in die Einlassabschnitte nur vorgelagert zu einem Einlasszeitfenster, während dem die Einlassventile in den Zylinder geöffnet sind, nur während des Einlasszeitfensters oder vorgelagert und während des Einlasszeitfensters eingespritzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Zuführens von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders eines Verbrennungsmotors vorgesehen, wobei dem Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch über mindestens zwei Einlassabschnitte, die jeweils über ein Einlassventil mit dem Zylinder verbunden sind, zugeführt wird, wobei jedem der Einlassabschnitte ein Einspritzventil zugeordnet ist. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Einspritzventile so anzusteuern, dass Kraftstoff in die Einlassabschnitte zumindest zeitweise asynchron eingespritzt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem mit einem Verbrennungsmotor und mit der obigen Vorrichtung vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das obige Verfahren durchführt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor, dem Kraftstoff durch eine Saugrohreinspritzung mit zwei Einspritzventilen pro Zylinder zugeführt wird; und
Figur 2 zeigt einen Vergleich der Kraftstoffeinspritzung beim Stand der Technik und gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zum Zuführen von Kraftstoff.
Beschreibung von Ausführungsformen
In Figur 1 ist ein Motorsystem 1 mit einem Verbrennungsmotor 2 dargestellt. Der Verbrennungsmotor 2 ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Ottomotor, kann jedoch andere Arten von Verbrennungsmotoren 2 umfassen. Der Verbrennungsmotor 2 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel vier Zylinder 3 auf. Die Zahl der Zylinder 3 ist nicht auf vier beschränkt, sondern es kann jede andere beliebige Anzahl von Zylindern 3 in dem Verbrennungsmotor 2 vorgesehen sein. In den Zylindern 3 werden in bekannter Weise jeweils gemäß einem Vier-Takt- Betrieb ein Verbrennungstakt, ein Abgasausstoßtakt, ein Ansaugtakt und ein Verdichtungstakt ausgeführt.
Den Zylindern 3 wird über ein Luftzuführungssystem 4 Frischluft zugeführt. In dem Luftzuführungssystem 4 ist eine Drosselklappe 5 angeordnet, um die Menge an zugeführter Luft gemäß einer vorgegebenen Ansteuerung einzustellen. Der Bereich zwischen der Drosselklappe 5 und den Zylindern 3 wird als Saugrohr bezeichnet. Das Luftzuführungssystem 4 verzweigt sich in einem Bereich 6 des Saugrohrs stromabwärts der Drosselklappe 5 auf die mehreren Zylinder 3. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verzweigt sich das Luftzuführungssystem 4 in vier Zuführungsabschnitte 7. Vor dem Einlassen der über die Luftzuführungsabschnitte 7 den Zylindern 3 zugeführten Luft verzweigt sich der Luftzuführungsabschnitt 7 in zwei Einlassabschnitte 8, die an dem jeweiligen Zylinder 3 enden. Die durch die Einlassabschnitte 8 zugeführte Luft wird mit Hilfe von an dem betreffenden Zylinder 3 angeordneten Einlassventilen 9 zu geeigneten Einlasszeitfenstern in den betreffenden Zylinder 3 eingelassen.
Unmittelbar vor der Verzweigung des Luftzuführungsabschnittes 7 in die Einlassabschnitte 8 sind Einspritzventile 10 vorgesehen. Die Einspritzventile 10 sind zu den Einlassabschnitten 8 so angeordnet, dass der Spraykegel des durch sie eingespritzten Kraftstoffsprays beim Einspritzen von Kraftstoff möglichst in den jeweiligen Einlassabschnitt 8 hineinreicht, so dass sich an einem Steg 1 1 an der Verzweigungsstelle des Zuführungsabschnittes 7 eine möglichst geringe Menge an Kraftstoff anlagern kann.
Das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das über die Einlassventile 9 in die Zylinder 3 eingelassen worden ist, wird zu einem gemäß der Ansteuerung vorgegebenen Zündzeitpunkt mit Hilfe einer Zündeinrichtung 12 gezündet. Die so ausgelöste Verbrennung bewirkt eine Expansion des Brennraumes durch eine entsprechende Bewegung eines in den Zylindern 3 angeordneten Kolbens (nicht gezeigt) und bewirkt so ein Antriebsmoment des Verbrennungsmotors 2.
In dem nachfolgenden Abgasausstoßtakt wird der Brennraum des betreffenden Zylinders 3 wieder verkleinert, indem der Kolben eine Kompressionsbewegung durchführt. Während dieser Abgasausstoßbewegung werden eines oder mehrere (im vorliegenden Fall zwei) Auslassventile 15 geöffnet, wodurch die in dem Zylinder 3 vorhandenen Verbrennungsabgase in einen Abgasabführungsabschnitt 16 ausgestoßen werden. Die Verbrennungsabgase werden dann über einen etwaigen Katalysator (nicht gezeigt) in die Umgebung abgeführt.
Das Motorsystem 1 wird mit Hilfe eines Steuergerätes 20 betrieben, entsprechend einer Vorgabe V, die beispielsweise einem bereitzustellenden Antriebsmoment entsprechen kann. Beispielsweise kann diese Vorgabe einem Fahrerwunschmoment entsprechen, wenn das Motorsystem 1 ein Motorsystem eines Kraftfahrzeuges ist. Die Ansteuerung durch das Steuergerät 20 erfolgt durch Einstellen von Stellgebern, wie beispielsweise des Drosselklappenstellgebers zum Einstellen der Drosselklappe 5, der Einspritzventile 10, wobei ein Einspritzzeitpunkt und die Einspritzzeitdauer festgelegt werden, der Zündvorrichtung zum Zünden der Zündeinrichtung 12, wobei der Zündzeitpunkt festgelegt wird, und weiteren Stellgebern.
Die Ansteuerung erfolgt abhängig von der Vorgabe V sowie von Zustandsgroßen des Motorsystems 1 , die durch entsprechende Sensoren erfasst und/oder aus anderen Zustandsgroßen und/oder deren dynamischem Verhalten modelliert werden können. Derartige Zustandsgroßen können beispielsweise den Saugrohrdruck in dem Saugrohr, die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2, die Last des Verbrennungsmotors 2, die Abgastemperatur und andere Zustandsgroßen sein. Bei einer herkömmlichen Ansteuerung eines Verbrennungsmotors mit einer derartigen Konfiguration, d.h. mit zwei Einspritzventilen in einem in zwei Einlassabschnitte verzweigten Saugrohr, wird in der Regel die Einspritzung zeitlich vorgelagert ausgeführt. D.h. es wird Kraftstoff in die Einlassabschnitte 8 eingespritzt, bevor die Einlassventile 9 das Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Zylinder 3 einlassen.
Eine Darstellung einer solchen Einspritzung ist in dem oberen Teil der Figur 2 dargestellt. Dort sind die zeitlichen Verläufe der Ventilhübe ENW der Einlassventile und der Ventilhübe ANW der Auslassventile dargestellt. In zeitlichem Bezug hierzu sind darunter Ansteuersignale EA1 , EA2 für die Einspritzventile bei einer vorgelagerten Einspritzung gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Als un- terstes sind Ansteuersignale EA1 , EA2 für die Einspritzventile bei einer Einspritzung gemäß dem hier vorgeschlagenen Verfahren dargestellt.
Bei dem Verfahren gemäß dem Stand der Technik werden vor der Öffnung der Einlassventile 9 die beiden einem Zylinder 3 zugeordneten Einspritzventile 10 gleichzeitig angesteuert. Dadurch wird die gesamte Kraftstoffmenge in das Saugrohr bzw. in die Einlassabschnitte 8 eingespritzt, bevor die Einlassventile 9 geöffnet werden. Auf diese Weise kann nahezu der gesamte Kraftstoff bereits vor dem Öffnen der Einlassventile 9 in dem Einlassabschnitt 8 verdampfen und so das fertige Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylinder 3 eingelassen werden.
Einen verbesserten Betrieb erhält man beispielsweise auch, wenn die Einspritzventile 10 gemäß der unteren Darstellung der Ansteuersignale der Einspritzventile 10 asynchron angesteuert werden. Bei dem Einströmen des Kraftstoffs in den Brennraum entstehen Inhomogenitäten der Verteilung des Luft-Kraftstoff-
Gemisches, die zu einer unregelmäßigen Verbrennung mit verschlechterten Emissionswerten führen können. Um eine noch bessere Verwirbelung des Kraftstoffsprays in dem Brennraum zu erreichen, ist nun vorgesehen, dass Kraftstoffspray zu verschiedenen Zeiträumen durch die einem jeweiligen Zylinder 3 zuge- ordneten Einspritzventile 10 eingespritzt wird.
Diese asynchrone Ansteuerung kann vor und/oder während der Phase erfolgen, während der die Einlassventile 9 geöffnet sind. Dadurch entsteht eine Verwirbelung. Es gelangt zumindest ein Teil des Kraftstoffsprays in den Brennraum des betreffenden Zylinders 3 und verdampft erst dort, wodurch der Brennraum insgesamt gekühlt wird. Dadurch kann insbesondere bei Volllast die Klopfneigung des Verbrennungsmotors 2 erheblich reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann wie in Figur 2 gezeigt die Einspritzung wechselweise erfolgen. Dabei wird beginnend mit einem ersten der Einspritzventile 10 ein Einspritzen von Kraftstoff für eine erste Einspritzdauer t1 vorgenommen. Nach Ablauf der ersten Einspritzdauer t1 wird das Einspritzen von Kraftstoff durch das erste Einspritzventil 10 beendet und ein Einspritzen von Kraftstoff für eine zweite Zeitdauer t2 durch ein zweites der Einspritzventile 10 vorgenommen. Nach Beenden der zweiten Zeitdauer t2 wird erneut ein Einspritzen mit dem ersten Einspritzventil 10 vorgenommen und der Vorgang wiederholt sich. Dieses wechselweise Einspritzen kann während der gesamten Phase durchgeführt werden, während der die Einspritzung von Kraftstoff erfolgen soll. Die erste und zweite Zeitdauer t1 , t2 können die gleiche zeitliche Dauer oder verschiedene Dauern aufweisen. Die ersten und zweiten Zeitdauern t1 , t2 können jeweils einer Zeitdauer zwischen 2% und 30% der Dauer der gesamten Einspritzphase entsprechen, vorzugsweise zwischen 10 und 20% der Dauer der gesamten Einspritzphase.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Einspritzung auch während sich teil- weise überlappender Zeitfenster erfolgt. Um die gewünschte zusätzliche Verwir- belung des Kraftstoffssprays beim Einlassen in den Brennraum des Zylinders zu erreichen, ist es notwendig, dass während eines Zeitfensters innerhalb der Phase der Öffnung der Einlassventile 9 kein gleichzeitiges Einspritzen von Kraftstoff mit beiden Einspritzventilen 10 erfolgt.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Zuführen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders (3) eines Verbrennungsmotors (2), wobei dem Zylinder (3) ein Luft-Kraftstoff- Gemisch über mindestens zwei Einlassabschnitte (8), die jeweils über ein Einlassventil (9) mit dem Zylinder (3) verbunden sind, zugeführt wird, wobei jedem der Einlassabschnitte (8) ein Einspritzventil (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
Kraftstoff in die Einlassabschnitte (8) zumindest zeitweise asynchron eingespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei während einer Einspritzphase nur eines der Einspritzventile (10) Kraftstoff in den entsprechenden Einlassabschnitt (8) einspritzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei Kraftstoff in die Einlassabschnitte (8) jeweils für eine Zeitdauer durch ein Einspritzventil (10) eingespritzt wird, wobei die Zeitdauer eine Dauer aufweist, die zwischen 2% und 30% der Dauer der Einspritzphase der Einspritzventile (10) entspricht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Kraftstoff in die Einlassabschnitte (8) im Wechsel eingespritzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Kraftstoff in die Einlassabschnitte (8) nur vorgelagert zu einem Einlasszeitfenster, während dem die Einlassventile in den Zylinder (3) geöffnet sind, nur während des Einlasszeitfensters oder vorgelagert und während des Einlasszeitfensters eingespritzt wird.
6. Vorrichtung zum Steuern eines Zuführens von Kraftstoff in einen Brennraum eines Zylinders (3) eines Verbrennungsmotors (2), wobei dem Zylinder (3) ein Luft-Kraftstoff-Gemisch über mindestens zwei Einlassabschnitte (8), die jeweils über ein Einlassventil (9) mit dem Zylinder (3) verbunden sind, zugeführt wird, wobei jedem der Einlassabschnitte (8) ein Einspritzventil (10) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Einspritzventile (10) so anzusteuern, dass Kraftstoff in die Einlassabschnitte (8) zumindest zeitweise asynchron eingespritzt wird.
Motorsystem (1 ) mit einem Verbrennungsmotor (2) und mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6.
Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchführt.
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