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    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine (10) mit Kraftstoffdirekteinspritzung in der Nachstartphase bei niedrigen Temperaturen. Zunächst wird eine Voreinspritzung (M¶H¶) einer ersten Kraftstoffmenge in einem Ansaughub der Brennkraftmaschine (10) in den Brennraum (18) eingespritzt, mit welcher im Wesentlichen in dem gesamten Brennraum (18) ein homogenes, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch (lambda > 1) gebildet wird, und anschließend wird eine Haupteinspritzung (M¶S¶) einer zweiten Kraftstoffmenge in einem Kompressionshub unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt (ZT) in den Brennraum (18) eingespritzt, mit welcher im Bereich der Zündkerze (26) ein geschichtetes, fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch (lambda < 1) gebildet wird. Auf diese Weise können die Einspritzmengen in der Nachstartphase der Brennkraftmaschine (10) auch bei niedrigen Temperaturen reduziert werden, was auch eine Reduzierung der Schadstoffemissionen sowie eine kleinere Dimensionierung einer benötigten Hochdruckpumpe ermöglicht.The invention relates to a method for operating a spark-ignited internal combustion engine (10) with direct fuel injection in the Nachstartphase at low temperatures. First, a pre-injection (M¶H¶) of a first amount of fuel in an intake stroke of the internal combustion engine (10) is injected into the combustion chamber (18), with which substantially in the entire combustion chamber (18) a homogeneous, lean fuel-air mixture ( lambda> 1), and then a main injection (M¶S¶) of a second amount of fuel is injected in a compression stroke immediately before the ignition timing (ZT) into the combustion chamber (18), with which in the region of the spark plug (26) a stratified , rich fuel-air mixture (lambda <1) is formed. In this way, the injection quantities in the Nachstartphase the internal combustion engine (10) can be reduced even at low temperatures, which also allows a reduction in pollutant emissions and a smaller size of a required high-pressure pump.
    公开号:DE102004017990A1
    申请号:DE102004017990
    申请日:2004-04-14
    公开日:2005-11-03
    发明作者:Bernd Dipl.-Ing. Köhler；Christoph Dipl.-Ing. Lux；Michael Dipl.-Ing. Oechsle；Andreas Dipl.-Ing. Spieth
    申请人:DaimlerChrysler AG；
    IPC主号:F02B23-10
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, insbesonderezum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschinemit Kraftstoffdirekteinspritzung in der Nachstartphase bei niedrigenTemperaturen.TheThe invention relates to a method for operating a spark-ignited internal combustion engine, in particularfor operating a spark-ignited internal combustion enginewith direct fuel injection in the after-start phase at lowTemperatures.
    [0002] Beidirekteinspritzenden Ottomotoren und bei Ottomotoren mit Saugrohreinspritzungwird bei einer konventionellen Einspritzstrategie der Motor in denersten Sekunden nach einem Kaltstart bei niedrigen Temperaturenvon -30°Cbis 0°Cin der sogenannten homogenen Betriebsart betrieben. Hierbei erfolgtbei dem direkteinspritzenden Ottomotor die Einspritzung in den Brennraumim Ansaughub. Durch die einströmendeAnsaugluft und die durch sich abwärts bewegenden Kolben entstehendenStrömungenim Brennraum wird der eingespritzte Kraftstoff gleichmäßig mitder Frischluft vermischt. Die so im Brennraum erzeugte Ladung istvollständighomogenisiert, d.h. es befindet sich im gesamten Brennraum im Wesentlichendas gleiche Kraftstoff-Luft-Gemisch.atDirect injection gasoline engines and gasoline engines with intake manifold injectionis in a conventional injection strategy, the engine in thefirst seconds after a cold start at low temperaturesfrom -30 ° Cup to 0 ° Coperated in the so-called homogeneous mode. This takes placeIn the direct injection gasoline engine, the injection into the combustion chamberin the intake stroke. By the inflowingIntake air and resulting by downwardly moving pistoncurrentsin the combustion chamber, the injected fuel is evenly withthe fresh air mixed. The charge thus generated in the combustion chamber isCompletelyhomogenized, i. it is located in the entire combustion chamber substantiallythe same fuel-air mixture.
    [0003] Umeine sichere Entflammung des Frischgemisches zu gewährleisten,muss das sich in der Nähe derZündkerzebefindende Kraftstoff-Luft-Gemisch zum Zeitpunkt der Zündung leichtfett sein, d.h. einen leichten Kraftstoffüberschuss aufweisen. Da aberim Homogenbetrieb das Gemisch im gesamten Brennraum gleichmäßig / homogenverteilt ist, muss auch im gesamten Brennraum ein leicht fettesGemisch erzeugt werden. Dies hat aufgrund des Sauerstoffmangelsbei der Verbrennung eine erhöhteEmission an Kohlenmonoxid sowie an unverbrannten Kohlenwasserstoffenzur Folge. Die nicht vollständigeUmsetzung der im Kraftstoff gebundenen Energie bewirkt außerdem einenerhöhtenKraftstoffverbrauch.Aroundto ensure safe ignition of the fresh mixturethat must be close to thespark plugfuel-air mixture slightly at the time of ignitionbe bold, i. have a slight excess of fuel. Here butin homogeneous operation, the mixture in the entire combustion chamber uniform / homogeneousis distributed, must also be slightly fat in the entire combustion chamberMixture be generated. This has due to the lack of oxygenincreased in combustionEmission of carbon monoxide and unburned hydrocarbonsresult. The not completeImplementation of the energy bound in the fuel also causes aincreasedFuel consumption.
    [0004] ImFall eines hier interessierenden Kaltstarts bei sehr niedrigen Temperaturenkondensiert Kraftstoff aus der Frischladung an den noch kalten Brennraumwänden sowieam Kolbenboden in der Nachstartphase. Dieser Kraftstoff steht nichtmehr fürdie Verbrennung zur Verfügungund muss durch eine vergrößerte Einspritzmengeausgeglichen werden, um ein Ausmagern des Kraftstoff-Luft-Gemischeszu verhindern. Ein zu mageres Gemisch würde aufgrund seiner schlechterenZündfähigkeitbei den nach dem Kaltstart noch niedrigen Brennraumtemperaturenzu einem ungleichmäßigen Motorlaufoder sogar zu Aussetzern führen.Beides ist aus Gründen desFahrkomforts und der Schadstoffemission nicht akzeptabel.in theCase of a relevant cold start at very low temperaturescondenses fuel from the fresh charge on the still cold combustion chamber walls as wellat the piston bottom in the Nachstartphase. This fuel is notmore forthe combustion availableand must by an increased injection quantitybe balanced, to make the fuel-air mixture leanto prevent. Too lean a mixture would be due to its worseignitabilityat the still low combustion chamber temperatures after the cold startto an uneven engine runor even lead to dropouts.Both are for the sake ofRide comfort and pollutant emission unacceptable.
    [0005] Deran der Brennraumwand und auf dem Kolbenboden kondensierte Kraftstoffliegt dort in flüssigerForm vor. Er nimmt nicht mehr an der eigentlichen, das Moment erzeugendenVerbrennung teil. Auch der verdampfte Kraftstoff in unmittelbarerNähe derkalten Brennraumwändenimmt aufgrund des sogenannten Quenchings nicht mehr an der Verbrennungteil. Dabei wird der Verbrennung außerdem durch die kalten Brennraumwände Wärme unddamit Energie entzogen. Dies führtzu einer Verlangsamung der Brenngeschwindigkeit bis hin zum Erlöschen derFlamme in der Näheder Brennraumwand. Es bildet sich eine Schicht unverbrannter Kohlenwasserstoffevor der Brennraumwand. Währenddes Ausschiebevorgangs schabt der sich nach oben bewegende Kolbendiesen Kraftstoff von der Brennraumwand ab und schiebt ihn unverbranntdurch das offene Auslassventil in den Auslasskanal. Dies hat hohe HC-Emissionenzur Folge.Of theon the combustion chamber wall and on the piston crown condensed fuelis there in liquidForm before. He no longer takes on the actual, the moment generatingCombustion part. Also, the vaporized fuel in the immediateNear thecold combustion chamber wallsdoes not burn anymore due to quenchingpart. The combustion is also through the cold combustion chamber walls heat andthus deprived of energy. this leads toto a slowing of the burning speed up to the extinction of theFlame nearbythe combustion chamber wall. It forms a layer of unburned hydrocarbonsin front of the combustion chamber wall. Whilethe pushing-out process scrapes the piston moving upwardsthis fuel from the combustion chamber wall and pushes it unburnedthrough the open exhaust valve into the exhaust duct. This has high HC emissionsresult.
    [0006] Auchder nicht an der Verbrennung teilnehmende Kraftstoff muss durcheine vergrößerte Einspritzmengekompensiert werden, damit in den Bereichen des Brennraums, in denendie Frischladung an der Verbrennung teilnehmen kann, eine ausreichendeKraftstoff- und somit Energiemenge zur Verfügung steht, um das zum MotorlaufbenötigteMoment zu erzeugen. Speziell nach einem Kaltstart bei sehr niedrigenTemperaturen erfordert dies sehr hohe Einspritzmengen, die ein Vielfachesder Einspritzmenge bei Volllast betragen können. In diesem Zusammenhangist es auch von Bedeutung, dass die nach dem Kaltstart benötigte Einspritzmengedie Mindestfördermengeeiner elektrischen Kraftstoffpumpe bzw. einer Hochdruckpumpe definiert.AlsoThe non-combustion fuel must pass throughan increased injection quantitybe compensated so that in the areas of the combustion chamber in whichthe fresh charge can participate in the combustion, a sufficientFuel and thus energy is available to the engine to runneededTo create moment. Especially after a cold start at very lowTemperatures this requires very high injection rates, many times overcan be the injection quantity at full load. In this contextIt is also important that the injection quantity needed after the cold startthe minimum deliveryan electric fuel pump or a high pressure pump defined.
    [0007] Esist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betriebeiner Brennkraftmaschine vorzusehen, welches die oben beschriebenenProbleme bei einem herkömmlichenHomogenbetrieb vermeidet. Insbesondere soll das Verfahren zum Betriebder Brennkraftmaschine in einer Nachstartphase auch bei sehr niedrigenTemperaturen die erforderliche Einspritzmenge reduzieren, wodurchauch die Schadstoffemissionen weiter reduziert und die Dimensionierungeiner benötigtenHochdruckpumpe verkleinert werden können.ItIt is therefore an object of the invention to provide a method of operationto provide an internal combustion engine, which the above-describedProblems with a conventional oneHomogenous operation avoids. In particular, the method for operationthe internal combustion engine in a Nachstartphase even at very lowTemperatures reduce the required injection quantity, whichalso further reduces pollutant emissions and sizingone neededHigh pressure pump can be downsized.
    [0008] DieseAufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mitKraftstoffdirekteinspritzung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. VorteilhafteAusgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstandder Unteransprüche2 bis 9.TheseTask is by a method for operating a spark-ignition internal combustion engine withDirect fuel injection solved with the features of claim 1. advantageousEmbodiments and developments of the invention are the subjectthe dependent claims2 to 9.
    [0009] Beidem erfindungsgemäßen Verfahrenzum Betrieb einer fremdgezündetenBrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung in der Nachstartphase wirdeinem Brennraum Verbrennungsluft zugeführt; in den Brennraum wirdmittels eines Kraftstoffinjektors Kraftstoff eingespritzt; und einin dem Brennraum gebildetes Kraftstoff-Luft-Gemisch wird mittelseiner Zündkerzezu einem vorbestimmten Zündzeitpunkt gezündet. Daserfindungsgemäße Verfahrenzeichnet sich dadurch aus, dass eine Voreinspritzung einer erstenKraftstoffmenge in einem Ansaughub der Brennkraftmaschine in denBrennraum eingespritzt wird, mit welcher im Wesentlichen in demgesamten Brennraum ein homogenes, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch(λ > 1) gebildet wird;und dass anschließendeine Haupteinspritzung einer zweiten Kraftstoffmenge im Kompressionshubunmittelbar vor dem Zündzeitpunktin den Brennraum eingespritzt wird, mit welcher im Bereich der Zündkerze einegeschichtete, fette Kraftstoff-Luft-Wolke (λ < 1) gebildet wird.In the method according to the invention for operating a spark-ignition internal combustion engine with direct fuel injection in the after-start phase, combustion air is supplied to a combustion chamber; into the combustion chamber fuel is injected by means of a fuel injector; and a fuel-air mixture formed in the combustion chamber is ignited by a spark plug at a predetermined ignition timing. The inventive method is characterized in that a pilot injection of a the first amount of fuel is injected into the combustion chamber in an intake stroke of the internal combustion engine, with which a homogeneous, lean fuel-air mixture (λ> 1) is formed substantially in the entire combustion chamber; and in that subsequently a main injection of a second fuel quantity in the compression stroke is injected into the combustion chamber immediately before the ignition point, with which a layered, rich fuel-air cloud (λ <1) is formed in the area of the spark plug.
    [0010] Beidem erfindungsgemäßen Verfahrenwird die in den Brennraum eingespritzte Kraftstoffmenge in der Nachstartphase,d.h. in der Zeit nach dem beendeten Motorstart bis zur Betriebsbereitschaftder Lambda-Regelung, auf zwei Einspritzmengen aufgeteilt. Die Voreinspritzungerfolgt im Ansaughub der Brennkraftmaschine, um im gesamten Brennraum einhomogenes, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Durch dieim Vergleich zum konventionellen Homogenbetrieb deutlich geringereKraftstoffeinspritzmenge ist somit auch die Menge des an den Brennraumwänden angelagertenKraftstoffes und des Kraftstoffs in Wandnähe, die durch Quenching nichtan der Verbrennung teilnehmen kann deutlich verringert. Durch diereduzierte Kraftstoffmenge, die nicht an der Verbrennung teilnehmenkann, verringern sich die Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffendeutlich, die einzuspritzende Kraftstoffmenge wird deutlich reduziertund damit kann die benötigteHochdruckpumpe kleiner dimensioniert werden. Mit der Haupteinspritzungim Kompressionshub der Brennkraftmaschine wird unmittelbar vor demZündzeitpunktein geschichtetes, fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch im Bereich derZündkerzegebildet, um trotz der mageren Frischladung eine gute Entflammungssicherheitzu gewährleisten.atthe method according to the inventionis the amount of fuel injected into the combustion chamber in the post-start phase,i.e. in the period after the engine has been stopped until it is ready for operationthe lambda control, divided into two injection quantities. The pilot injectiontakes place in the intake stroke of the internal combustion engine to a throughout the combustion chamberto form a homogeneous, lean fuel-air mixture. By thesignificantly lower compared to conventional homogeneous operationFuel injection quantity is thus also the amount of deposited on the combustion chamber wallsFuel and the fuel near the wall, not by quenchingparticipating in the burning can be significantly reduced. By thereduced fuel quantity that does not participate in the combustioncan reduce emissions of unburned hydrocarbonsclearly, the amount of fuel to be injected is significantly reducedand thus can the neededHigh pressure pump are sized smaller. With the main injectionin the compression stroke of the engine is immediately before theignition timinga stratified, rich fuel-air mixture in the area ofspark plugformed to despite the lean fresh charge a good ignition safetyto ensure.
    [0011] Ineiner bevorzugten Ausführungsformder Erfindung wird die Haupteinspritzung als Mehrfacheinspritzungmit mehreren Schichteinspritzungen in zeitlich kurzer Abfolge durchgeführt. Durch dieseMehrfacheinspritzung wird die Durchmischung des geschichtet eingespritztenKraftstoffes mit der Frischluft und dem Restgas verbessert, wodurchdie Entflammungssicherheit weiter verbessert wird.Ina preferred embodimentThe invention is the main injection as a multiple injectionperformed with multiple layer injections in short time sequence. Through thisMultiple injection is injected the blending of the layeredFuel with the fresh air and the residual gas improves, therebythe flammability safety is further improved.
    [0012] Ineiner Ausgestaltung der Erfindung wird die Haupteinspritzung alsDoppeleinspritzung mit zwei Schichteinspritzungen durchgeführt. Indiesem Fall kann der Zündzeitpunktentweder nach der zweiten Schichteinspritzung der Haupteinspritzungoder zwischen der ersten und der zweiten Schichteinspritzung derHaupteinspritzung liegen.InAn embodiment of the invention is the main injection asDouble injection performed with two layer injections. InIn this case, the ignition timingeither after the second injection of the main injectionor between the first and second layer injectionsMain injection lie.
    [0013] Ineiner alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die Haupteinspritzungals Dreifacheinspritzung mit drei Schichteinspritzungen durchgeführt. In diesemFall kann der Zündzeitpunktnach der dritten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung oder wahlweisezwischen der ersten und der zweiten oder zwischen der zweiten undder dritten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung liegen.InAn alternative embodiment of the invention becomes the main injectionperformed as a triple injection with three layer injections. In thisCase may be the ignition timingafter the third injection of the main injection or alternativelybetween the first and the second or between the second andthe third layer injection of the main injection lie.
    [0014] Ineiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird durch die Voreinspritzungein leicht mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch, insbesondere ein Kraftstoff-Luft-Gemischmit λ ≈ 1,2 im Brennraumerzeugt wird.InA further embodiment of the invention is by the pre-injectiona slightly lean fuel-air mixture, especially a fuel-air mixturewith λ ≈ 1.2 in the combustion chamberis produced.
    [0015] DasKraftstoff-Luft-Gemisch sollte nach der zweiten Schichteinspritzunggemittelt überden gesamten Brennraum bevorzugt stöchiometrisch (λ = 1) bisleicht mager (λ =1,05) sein.TheFuel-air mixture should be after the second shift injectionaveraged overthe entire combustion chamber preferably stoichiometrically (λ = 1) toslightly lean (λ =1.05).
    [0016] DerZündzeitpunktentspricht dem üblichen Zündzeitpunktin einer herkömmlichenhomogenen Betriebsart der Brennkraftmaschine, d.h. er liegt je nachBetriebspunkt der Brennkraftmaschine bevorzugt zwischen etwa 10°KW und etwa20°KW vordem oberen Zünd-Totpunkt.Of theignition timingcorresponds to the usual ignition timingin a conventionalhomogeneous operating mode of the internal combustion engine, i. he is depending onOperating point of the internal combustion engine preferably between about 10 ° KW and about20 ° KW agothe upper ignition dead center.
    [0017] Ineiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt das Ende der Haupteinspritzungbzw. der ersten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung etwa 1°KW bis 15°KW vor demZündzeitpunkt.InAnother embodiment of the invention is the end of the main injectionor the first stratified injection of the main injection about 1 ° CA to 15 ° CA beforeIgnition timing.
    [0018] Ineiner noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch die Voreinspritzungals Mehrfacheinspritzung mit mehreren Homogeneinspritzungen durchgeführt. Durchdiese Maßnahmewird die Homogenitätdes Kraftstoff-Luft-Gemisches im gesamten Brennraum weiter verbessert.InA still further embodiment of the invention is also the pilot injectionperformed as a multiple injection with multiple homogeneous injections. ByThis measurewill the homogeneitythe fuel-air mixture throughout the combustion chamber further improved.
    [0019] WeitereMerkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibungsowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindungsind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgendenBeschreibung näher erläutert. Dabeizeigen:FurtherFeatures and combinations of features result from the descriptionas well as the drawings. Specific embodiments of the inventionare shown in simplified form in the drawings and in the followingDescription explained in more detail. theredemonstrate:
    [0020] 1 eineschematische Querschnittsdarstellung durch einen Zylinder einerfremdgezündeten Brennkraftmaschinemit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei welcher das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindungeingesetzt werden kann; 1 a schematic cross-sectional view through a cylinder of a spark-ignited internal combustion engine with direct fuel injection, in which the method according to the present invention can be used;
    [0021] 2 eineschematische Darstellung der Drehzahl der Brennkraftmaschine über dieZeit zur Erläuterungdes relevanten Zeitpunkts des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens; 2 a schematic representation of the speed of the internal combustion engine over time to explain the relevant time of the operating method according to the invention;
    [0022] 3 einschematisches Diagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Einspritzverlaufs derBrennkraftmaschine von 1, aufgetragen über demKurbelwinkel, gemäß der vorliegendenErfindung; 3 a schematic diagram of a first embodiment of an injection curve of the internal combustion engine of 1 plotted against the crank angle, according to the present invention;
    [0023] 4 einschematisches Diagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Einspritzverlaufs derBrennkraftmaschine von 1, aufgetragen über demKurbelwinkel, gemäß der vorliegendenErfindung; 4 a schematic diagram of a Second embodiment of an injection curve of the internal combustion engine of 1 plotted against the crank angle, according to the present invention;
    [0024] 5 einschematisches Diagramm eines dritten Ausführungsbeispiels eines Einspritzverlaufs derBrennkraftmaschine von 1, aufgetragen über demKurbelwinkel, gemäß der vorliegendenErfindung; und 5 a schematic diagram of a third embodiment of an injection curve of the internal combustion engine of 1 plotted against the crank angle, according to the present invention; and
    [0025] 6 einschematisches Diagramm eines vierten Ausführungsbeispiels eines Einspritzverlaufs derBrennkraftmaschine von 1, aufgetragen über demKurbelwinkel, gemäß der vorliegendenErfindung. 6 a schematic diagram of a fourth embodiment of an injection curve of the internal combustion engine of 1 plotted against the crank angle according to the present invention.
    [0026] 1 zeigtstark vereinfacht einen Zylinder 12 einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine 10 mitKraftstoffdirekteinspritzung. In dem Zylinder 12 wird einBrennraum 18 durch einen Kolben 14 und einen denZylinder 12 verschließendenZylinderkopf 16 begrenzt. Im Zylinderkopf 16 istzentral ein Kraftstoffinjektor 20 angeordnet, mit welchem durcheine Düsenöffnung 22 Kraftstoffin den Brennraum 18 eingespritzt werden kann. Eine Steuereinrichtung(nicht dargestellt) bestimmt u.a. die Einspritzzeitpunkte des Kraftstoffsmit den zugehörigenKraftstoffmengen und einen Zündzeitpunkt,an dem mittels einer Zündkerze 26 oderdergleichen ein im Brennraum gebildetes Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird. 1 shows a cylinder with great simplicity 12 a spark-ignited internal combustion engine 10 with direct fuel injection. In the cylinder 12 becomes a combustion chamber 18 through a piston 14 and one the cylinder 12 closing cylinder head 16 limited. In the cylinder head 16 is centrally a fuel injector 20 arranged, with which through a nozzle opening 22 Fuel in the combustion chamber 18 can be injected. A control device (not shown) determines inter alia the injection timings of the fuel with the associated fuel quantities and an ignition point at which by means of a spark plug 26 or the like, a fuel-air mixture formed in the combustion chamber is ignited.
    [0027] Beider Freigabe der Düsenöffnung 22 des Kraftstoffinjektors 20 wirdder Kraftstoff in Form eines Kegelstrahls 24 mit einem Öffnungswinkelzwischen 70° und110° inden Brennraum 18 eingespritzt. Die Positionierung der Zündkerze 26 imBrennraum 18 ist derart gewählt, dass die Elektroden 28 derZündkerze 26 durchden eingespritzten Kraftstoffkegel 24 nicht benetzt werden.When releasing the nozzle opening 22 of the fuel injector 20 the fuel is in the form of a cone beam 24 with an opening angle between 70 ° and 110 ° in the combustion chamber 18 injected. The positioning of the spark plug 26 in the combustion chamber 18 is chosen such that the electrodes 28 the spark plug 26 through the injected fuel cone 24 not be wetted.
    [0028] Diein 1 dargestellte Brennkraftmaschine 10 arbeitetvorzugsweise nach dem Viertakt-Prinzip. In einem ersten Takt einesArbeitsspiels der Brennkraftmaschine 10, dem sogenanntenAnsaughub, wird dem Brennraum 18 durch einen Einlasskanal(nicht dargestellt) Verbrennungsluft zugeführt. Dabei bewegt sich derKolben 14 in einer Abwärtsbewegungbis zu einem unteren Totpunkt UT. In einem weiteren Kompressionshubder Brennkraftmaschine 10 bewegt sich der Kolben 14 ineiner Aufwärtsbewegungvom unteren Totpunkt UT bis zu einem oberen Zünd-Totpunkt ZOT. In einem nachfolgendenExpansionshub bewegt sich der Kolben 14 in einer Abwärtsbewegungwieder bis zu einem unteren Totpunkt UT; und in einem vierten Ausschiebehub fährt derKolben 14 in einer Aufwärtsbewegungbis zu einem oberen Totpunkt OT, um dabei die Abgase aus dem Brennraum 18 auszuschieben.In the 1 illustrated internal combustion engine 10 works preferably on the four-stroke principle. In a first cycle of a working cycle of the internal combustion engine 10 , the so-called intake stroke, is the combustion chamber 18 through an inlet duct (not shown) supplied combustion air. The piston moves 14 in a downward movement to a bottom dead center UT. In a further compression stroke of the internal combustion engine 10 the piston moves 14 in an upward movement from bottom dead center UT to an upper ignition dead center ZOT. In a subsequent expansion stroke, the piston moves 14 in a downward movement again to a bottom dead center UT; and in a fourth Ausschiebehub the piston moves 14 in an upward movement up to a top dead center OT, while the exhaust gases from the combustion chamber 18 eject.
    [0029] Zieldes erfindungsgemäßen Verfahrensist es, eine Einspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine vorzusehen, diein einer Nachstartphase der Brennkraftmaschine, d.h. für die Zeitnach dem beendeten Motorstart bis zur Betriebsbereitschaft der Lambda-Regelungauch bei sehr niedrigen Temperaturen, d.h. insbesondere auch niedrigenTemperaturen der Ansaugluft, einen reduzierten Kraftstoffverbrauchbei gleichzeitig verbesserter Schadstoffemission (insbes. von Kohlenwasserstoffen)und hoher Entflammungssicherheit zum Zündzeitpunkt zu erzielen. Einwichtiger Spezialfall ist in diesem Zusammenhang der vom Gesetzgebervorgeschriebene Abgastest bei einer Motorstarttemperatur von -7°C.aimthe method according to the inventionis to provide an injection strategy for an internal combustion engine, thein a post-startup phase of the internal combustion engine, i. for the timeafter the engine has been started until the lambda control is ready for operationeven at very low temperatures, i. especially lowTemperatures of the intake air, a reduced fuel consumptionat the same time improved pollutant emission (esp. of hydrocarbons)and high ignition safety at ignition timing. Oneimportant special case in this context is that of the legislatorRequired exhaust gas test at an engine start temperature of -7 ° C.
    [0030] Anhandvon 2 wird nachfolgend der Betriebszeitraum erläutert, inwelchem die im Folgenden beschriebene Einspritzstrategie der Erfindung relevantist. Nach Erreichen der Startendedrehzahl der Brennkraftmaschine,d.h. der Drehzahl, bei welcher der Start abgeschlossen ist, beginntdie sogenannte Nachstartphase T. In dieser Nachstartphase entstehtdie eingangs beschriebene Problematik bei niedrigen Temperaturen.In dem Maße,in dem sich die Brennraumwändeund der Kolbenboden erwärmen,entschärfensich die genannten Probleme. Bei Erreichen der Betriebsbereitschaftder Lambdasonden kann die Gemischzumessung durch diese übernommenwerden, sodass die Gemischzusammensetzung so eingeregelt werdenkann, dass der an der Verbrennung teilnehmende Kraftstoff zusammenmit der Frischluft ein stöchiometrischesKraftstoff-Luft-Verhältnis(λ ≈ 1) ergibt.Der Zeitpunkt, zu dem die Betriebsbereitschaft der Lambdasondenerreicht ist, ist von der Motorstarttemperatur abhängig, dadie Sonden erst dann auf ihre Betriebstemperatur gebracht werdenkönnen,wenn die Sonden durch das heißeVerbrennungsgas so weit erwärmtwurden, dass sich kein Kondenswasser mehr auf den Keramikkörpern derSonden befinden kann, da sonst beim Beheizen der Sonden die Gefahrvon Spannungsrissen besteht.Based on 2 is explained below the operating period in which the injection strategy of the invention described below is relevant. After reaching the start-end speed of the internal combustion engine, ie the speed at which the start is completed, the so-called Nachstartphase T begins. In this Nachstartphase the problem described at low temperatures arises. To the extent that heat the combustion chamber walls and the piston crown, alleviate the problems mentioned. Upon reaching the operational readiness of the lambda probes, the Gemischzumessung can be adopted by them, so that the mixture composition can be adjusted so that the participating in the combustion fuel together with the fresh air results in a stoichiometric air-fuel ratio (λ ≈ 1). The point in time at which the lambda probes are ready for operation depends on the engine start temperature, since the probes can not be brought to their operating temperature until the probes have been heated by the hot combustion gas so that no more condensation on the ceramic bodies The probes may be located, otherwise there is a risk of stress cracks when heating the probes.
    [0031] Hiergeht die Nachstartphase T in den sogenannten Warmlauf über, inwelchem die nun möglicheGemischregelung einen stabilen Betrieb der Brennkraftmaschine inhomogener Betriebsart erlaubt.Heregoes the post-start phase T in the so-called warm-up, inwhich the now possibleMixture control a stable operation of the internal combustion engine inhomogeneous operating mode allowed.
    [0032] Anhandder Darstellungen der 3 bis 6 werdenverschiedene bevorzugte Ausführungsbeispieleder Erfindung nähererläutert.Dabei sind jeweils die Einspritzvorgänge ES der Brennkraftmaschine 10 über demKurbelwinkel °KWaufgetragen.Based on the representations of 3 to 6 Various preferred embodiments of the invention will be explained in more detail. In each case, the injection processes ES of the internal combustion engine 10 applied over the crank angle ° KW.
    [0033] Einwesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Aufteilungdes eingespritzten Kraftstoffs in zwei Teile, nämlich in eine homogene VoreinspritzungMH und eine geschichtete HaupteinspritzungMS. Zunächstwird im Ansaughub der Brennkraftmaschine 10 eine ersteKraftstoffmenge in einer Voreinspritzung MH eingespritzt,sodass im gesamten Brennraum 18 ein homogenes Kraftstoff-Luft-Gemischmit einem Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ > 1 gebildet wird. ImGegensatz zu herkömmlichenHomogeneinspritzungen wird eine deutlich geringere Kraftstoffmengeeingespritzt und es soll ein leicht mageres Kraftstoff-Luft-Gemischzum Beispiel mit λ ≈ 1,2 im gesamtenBrennraum erzeugt werden. Im Vergleich zu dem fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch beiherkömmlicherHomogeneinspritzung ist somit die Menge des an den Brennraumwänden undauf dem Kolbenboden kondensierten Kraftstoffs deutlich geringer.Auch in der Grenzschicht in der Nähe der Brennraumwände, diedurch Quenching nicht mehr an der Verbrennung teilnehmen kann, befindetsich weniger verdampfter Kraftstoff. Durch die so reduzierte Kraftstoffmenge,die nicht an der Verbrennung teilnehmen kann, verringern sich dieEmissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen deutlich. Die benötigte einzuspritzendeKraftstoffmenge kann durch diese Einspritzstrategie ebenfalls deutlichreduziert werden, was wiederum eine kleinere Dimensionierung derbenötigtenHochdruckpumpe erlaubt.An essential point of the method according to the invention is the division of the injected fuel into two parts, namely into a homogeneous pre-injection M H and a stratified main injection M S. First, in the intake stroke of the internal combustion engine 10 injected a first amount of fuel in a pilot injection M H , so in the entire combustion chamber 18 a homogeneous fuel-air mixture with a fuel-air ratio λ> 1 is formed. In contrast to conventional homogeneous injections, a significantly smaller amount of fuel is injected and it is intended to produce a slightly lean fuel-air mixture, for example, with λ≈1.2 in the entire combustion chamber. Compared to the rich fuel-air mixture in conventional homogeneous injection thus the amount of fuel condensed on the combustion chamber walls and on the piston crown is significantly lower. Even in the boundary layer near the combustion chamber walls, which can no longer participate in the combustion by quenching, there is less vaporized fuel. The reduced amount of fuel, which can not participate in the combustion, significantly reduces the emissions of unburned hydrocarbons. The required amount of fuel to be injected can also be significantly reduced by this injection strategy, which in turn allows a smaller dimensioning of the required high-pressure pump.
    [0034] DerEinspritzbeginn der Voreinspritzung MH inden Ansaughub der Brennkraftmaschine 10 entspricht im Wesentlichendem Einspritzbeginn einer herkömmlichenHomogeneinspritzung. Dieser Einspritzbeginn ist so spät im Ansaughubzu wählen, dassder Einspritzstrahl nicht mehr auf den kalten Kolbenboden trifft,aber andererseits so früh,dass eine möglichstlange Zeit zur Homogenisierung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraumzur Verfügungsteht.The start of injection of the pilot injection M H in the intake stroke of the internal combustion engine 10 corresponds essentially to the start of injection of a conventional homogeneous injection. This injection start is to be selected so late in the intake stroke that the injection jet no longer hits the cold piston bottom, but on the other hand so early that the longest possible time for homogenization of the fuel-air mixture in the combustion chamber is available.
    [0035] Kurzvor dem ZündzeitpunktZT, welcher dem üblichenZündzeitpunktbei einer homogenen Betriebsart der Brennkraftmaschine 10 entspricht undwelcher je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zwischen etwa10°KW undetwa 20°KWvor dem oberen Zünd-Totpunkt(ZOT) liegt, wird eine zweite Kraftstoffmenge im Kompressionshubin einer Haupteinspritzung MS in den Brennraum 18 als Schichteinspritzungeingespritzt. Um bei einem strahlgeführten Brennverfahren zum Zündzeitpunkt ZTdie fürdie Zündungoptimale Ausbildung des Einspritzstrahls zu gewährleisten, ist der Einspritzzeitpunktder Haupteinspritzung MS an den ZündzeitpunktZT gekoppelt. Diese Koppelung erfolgt über einen vom BetriebspunktabhängigenAbstandswinkel Δ zwischendem Ende der geschichteten Haupteinspritzung MS unddem ZündzeitpunktZT. Dieser Abstandswinkel Δ liegtbevorzugt in einem Kurbelwinkelbereich von etwa 1°KW bis etwa15°KW vordem ZündzeitpunktZT.Shortly before the ignition timing ZT, which is the usual ignition timing in a homogeneous operating mode of the internal combustion engine 10 corresponds and which is depending on the operating point of the internal combustion engine between about 10 ° CA and about 20 ° CA before the upper ignition dead center (ZOT), a second amount of fuel in the compression stroke in a main injection M S in the combustion chamber 18 injected as stratified injection. In order to ensure the optimal design of the injection jet for the ignition in a spray-guided combustion process at the ignition time ZT, the injection time of the main injection M S is coupled to the ignition time ZT. This coupling takes place via an operating point dependent distance angle Δ between the end of the stratified main injection M S and the ignition ZT. This distance angle Δ is preferably in a crank angle range from about 1 ° CA to about 15 ° CA before the ignition time ZT.
    [0036] Zweckdieser geschichteten Haupteinspritzung MS istdie Bildung einer leicht fetten (λ < 1), trotz des hohenRestgasgehaltes im Brennraum 18 sicher entflammbaren Ladungswolke 30 inder Näheder Zündkerze 26 zum ZündzeitpunktZT. Durch die Schaffung optimaler Bedingungen an der Zündkerze 26 zumZündzeitpunktZT wird eine hohe Entflammungssicherheit erreicht. Aus diesem Bereichkann sich dann die Flammenfront in die Bereiche des Brennraums 18 fortsetzen,in denen das Ladungsgemisch zwar brennbar, aber aufgrund der hohenRestgasrate nicht sicher zündfähig ist.Unter der Annahme, dass die Verbrennungsgeschwindigkeit in erster Näherung derjenigendes herkömmlichenHomogenbetriebs entspricht, bleiben auch der verbrennungswirkungsgradund das entstehende Moment, abgesehen vom Einfluss des mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches,im Wesentlichen konstant.The purpose of this stratified main injection M S is the formation of a slightly rich (λ <1), despite the high residual gas content in the combustion chamber 18 safe flammable charge cloud 30 near the spark plug 26 to ignition ZT. By creating optimal conditions on the spark plug 26 at ignition ZT a high ignition resistance is achieved. From this area can then the flame front in the areas of the combustion chamber 18 continue, in which the charge mixture is flammable, but not sure flammable due to the high residual gas rate. Assuming that the combustion rate is approximately the same as that of the conventional homogeneous operation, the combustion efficiency and the resulting torque remain substantially constant except for the influence of the lean air-fuel mixture.
    [0037] Durchdas in 2 veranschaulichte und oben beschriebene Einspritzverfahrengemäß der Erfindungwird einerseits durch die homogene Voreinspritzung MH eineminimale Benetzung der Brennraumwände und des Kolbenbodens mitKraftstoff und damit eine Reduzierung der Einspritzmenge erzielt, waszu einer deutlichen Reduzierung der Emission an Kohlenwasserstoffenführt,und andererseits wird durch die geschichtete Haupteinspritzung MS zum ZündzeitpunktZT eine sicher entflammbare Ladungswolke im Bereich der Zündkerze 26 zurVerfügunggestellt, was trotz des insgesamt mageren Ladungsgemisches im Brennraum 18 zueiner stabilen Verbrennung und damit einer guten Laufruhe führt. Aufdiese Weise kann somit ein Betrieb der Brennkraftmaschine in derNachstartphase auch bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden,bei dem der Kraftstoffverbrauch reduziert und gleichzeitig die Emissionan Kohlenwasserstoffen minimiert ist.Through the in 2 illustrated and described above injection method according to the invention, on the one hand by the homogeneous pilot injection M H minimum wetting of the combustion chamber walls and the piston crown with fuel and thus a reduction of the injection quantity is achieved, resulting in a significant reduction in the emission of hydrocarbons, and on the other hand stratified main injection M S at the ignition time ZT a safe flammable charge cloud in the region of the spark plug 26 provided, despite the overall lean charge mixture in the combustion chamber 18 leads to a stable combustion and thus a good running smoothness. In this way, thus an operation of the internal combustion engine in the Nachstartphase can be carried out even at low temperatures, in which the fuel consumption is reduced while the emission of hydrocarbons is minimized.
    [0038] Vorzugsweiseist das Kraftstoff-Luft-Verhältnis λ nach dergeschichteten Haupteinspritzung MS gemittelt über dengesamten Brennraum 18 stöchiometrisch (λ ≈ 1) bis leichtmager (λ ≈ 1,05).Preferably, the fuel / air ratio λ after the stratified main injection M S averaged over the entire combustion chamber 18 stoichiometric (λ ≈ 1) to slightly lean (λ ≈ 1.05).
    [0039] Während imersten Ausführungsbeispielvon 3 die geschichtete Haupteinspritzung MS in Form einer Einfacheinspritzung erfolgte,wird die geschichtete Haupteinspritzung MS imzweiten Ausführungsbeispielvon 4 unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt ZT als Doppeleinspritzungmit einer ersten und einer zweiten Schichteinspritzung innerhalbweniger Millisekunden durchgeführt.Durch die getaktete Ausführungder geschichteten Haupteinspritzung MS als Mehrfacheinspritzungwird die Gemischbildung der fetten Ladungswolke 30 im Bereichder Zündkerze 26 aufgrundeiner besseren Durchmischung des Kraftstoffdampfes mit der Frischluftund damit auch die Laufruhe der Brennkraftmaschine 10 weiterverbessert. Außerdemwird durch die Mehrfacheinspritzung auch die Turbulenz im Bereichder Zündkerze 26 erhöht und somitdie Verbrennung weiter stabilisiert.While in the first embodiment of 3 When the stratified main injection M S is in the form of a single injection, the stratified main injection M S in the second embodiment of FIG 4 performed immediately before the ignition timing ZT as a double injection with a first and a second layer injection within a few milliseconds. Due to the clocked execution of the stratified main injection M S as a multiple injection, the mixture formation of the rich charge cloud 30 in the area of the spark plug 26 due to a better mixing of the fuel vapor with the fresh air and thus the smoothness of the engine 10 further improved. In addition, the multiple injection also causes turbulence in the region of the spark plug 26 increases and thus further stabilizes the combustion.
    [0040] Wiein 4 angedeutet, kann der Zündzeitpunkt ZT im Fall einergeschichteten Doppeleinspritzung MS entwedererst nach der zweiten Schichteinspritzung der HaupteinspritzungMS oder aber zwischen der ersten und derzweiten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung MS liegen.Der Einspritzzeitpunkt der Haupteinspritzung MS istdabei derart an den ZündzeitpunktZT gekoppelt, dass der Abstandswinkel Δ zwischen dem Ende der ersten Schichteinspritzungder Haupteinspritzung MS und dem Zündzeitpunktin Abhängigkeitvom Betriebspunkt bevorzugt etwa 1°KW bis etwa 15°KW beträgt.As in 4 In the case of a stratified double injection M S , the ignition time ZT may either be only after the second layer injection of the main injection M S or between the first and the second stratified injection of the main injection M S. The injection time of the main injection M S is in this case coupled to the ignition time ZT such that the distance angle Δ between the end of the first layer injection of the main injection M S and the ignition time as a function of the operating point is preferably about 1 ° CA to about 15 ° CA.
    [0041] Die übrigen Aspektedes zweiten Ausführungsbeispielsund die mit diesem Verfahren erzielbaren Vorteile entsprechen jenendes ersten Ausführungsbeispielsvon 3.The remaining aspects of the second embodiment and the advantages achievable with this method correspond to those of the first embodiment of FIG 3 ,
    [0042] Während imzweiten Ausführungsbeispiel dieHaupteinspritzung MS als Doppeleinspritzungmit einer ersten und einer zweiten Schichteinspritzung ausgeführt wird,wird die Haupteinspritzung MS im drittenAusführungsbeispielvon 5 als Dreifacheinspritzung mit einer ersten, einerzweiten und einer dritten Schichteinspritzung durchgeführt. Der Abstandswinkel Δ zwischendem Ende der ersten Schichteinspritzung und dem ZündzeitpunktZT beträgtauch in diesem Fall bevorzugt etwa 1°KW bis etwa 15°KW.While in the second embodiment, the main injection M S is performed as a double injection with a first and a second layer injection, the main injection M S in the third embodiment of 5 performed as a triple injection with a first, a second and a third layer injection. The distance angle Δ between the end of the first stratified injection and the ignition time ZT is also in this case preferably about 1 ° CA to about 15 ° CA.
    [0043] Wiein 5 dargestellt, erfolgt die Zündung ZT wahlweise zwischender ersten und der zweiten oder zwischen der zweiten und der drittenSchichteinspritzung der geschichteten Haupteinspritzung MS oder wahlweise auch erst nach der drittenSchichteinspritzung der Haupteinspritzung MS.As in 5 1, the ignition ZT is optionally carried out between the first and the second or between the second and the third stratified injection of the stratified main injection M S or optionally also only after the third stratified injection of the main injection M S.
    [0044] Dasin 6 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel der Erfindungunterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel von 5 dadurch, dassauch die homogene Voreinspritzung MH als Mehrfacheinspritzung,in dem gezeigten Ausführungsbeispielals Doppeleinspritzung, ausgeführt wird.Durch diese homogene Doppeleinspritzung wird die Homogenität des Kraftstoff-Luft-Gemisches imgesamten Brennraum weiter verbessert.This in 6 illustrated fourth embodiment of the invention differs from the third embodiment of 5 in that the homogeneous pilot injection M H is also carried out as a multiple injection, in the exemplary embodiment shown as a double injection. Through this homogeneous double injection, the homogeneity of the fuel-air mixture in the entire combustion chamber is further improved.
    [0045] Essei an dieser Stelle ausdrücklichdarauf hingewiesen, dass diese homogene Mehrfacheinspritzung MH von 6 auch mitallen anderen gezeigten Ausführungsbeispielenkombiniert werden kann, ohne dass dies explizit dargestellt ist.It should be expressly pointed out at this point that this homogeneous multiple injection M H of 6 can also be combined with all other embodiments shown, without this being shown explicitly.
    [0046] Dievorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für eine fremdgezündete Brennkraftmaschinemit Kraftstoffdirekteinspritzung. Die Vorteile der vorliegendenErfindung liegen insbesondere in den geringeren Schadstoffemissionenin der Nachstartphase aufgrund einer geringeren Benetzung der Brennraumwände unddes Kolbenbodens mit kondensiertem Kraftstoff; einer Reduzierungdes Kraftstoffverbrauchs durch eine Reduzierung der notwendigenGemischanfettung in der Nachstartphase; einer Verbesserung der Laufruheder Brennkraftmaschine durch eine Verbesserung der Entflammungssicherheitdes lokal fetten Frischgemisches im Bereich der Zündkerzezum Zündzeitpunkt;und einer kleineren Dimensionierung der notwenigen Hochdruckpumpezur Darstellung der im Kaltstart geforderten Kraftstofffördermengeund einer daraus resultierenden Kosteneinsparung.TheThe present invention is particularly suitable for a spark-ignition internal combustion enginewith direct fuel injection. The advantages of the presentInvention are in particular in the lower pollutant emissionsin the Nachstartphase due to a lower wetting of the combustion chamber walls andthe piston crown with condensed fuel; a reductionfuel consumption by reducing the necessaryMixture enrichment in the post-start phase; an improvement in smoothnessthe internal combustion engine by improving the ignition safetyof local fat fresh mix in the area of the spark plugat the time of ignition;and a smaller dimensioning of the necessary high-pressure pumpfor displaying the fuel delivery required in the cold startand a resulting cost savings.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine(10) mit Kraftstoffdirekteinspritzung in der Nachstartphase(T) bei niedrigen Temperaturen, bei welchem einem Brennraum (18)Verbrennungsluft zugeführtwird; in den Brennraum (18) mittels eines Kraftstoffinjektors(20) Kraftstoff eingespritzt wird; und ein in demBrennraum (18) gebildetes Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels einerZündkerze(26) zu einem vorbestimmten Zündzeitpunkt (ZT) gezündet wird,wobei eine Voreinspritzung (MH) einer ersten Kraftstoffmengein einem Ansaughub der Brennkraftmaschine (10) in den Brennraum(18) eingespritzt wird, mit welcher im Wesentlichen indem gesamten Brennraum (18) ein homogenes, mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch(λ > 1) gebildet wird;und anschließendeine Haupteinspritzung (MS) einer zweitenKraftstoffmenge in einem Kompressionshub unmittelbar vor dem Zündzeitpunkt(ZT) in den Brennraum (18) eingespritzt wird, mit welcherim Bereich der Zündkerze(26) ein geschichtetes, fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch(λ < 1) gebildet wird.Method for operating a spark-ignited internal combustion engine ( 10 ) with direct fuel injection in the post-start phase (T) at low temperatures, in which a combustion chamber ( 18 ) Combustion air is supplied; into the combustion chamber ( 18 ) by means of a fuel injector ( 20 ) Fuel is injected; and one in the combustion chamber ( 18 ) formed fuel-air mixture by means of a spark plug ( 26 ) is ignited to a predetermined ignition timing (ZT), wherein a pilot injection (M H ) of a first amount of fuel in an intake stroke of the internal combustion engine (ZT) 10 ) in the combustion chamber ( 18 ) is injected, with which substantially in the entire combustion chamber ( 18 ) a homogeneous, lean fuel-air mixture (λ> 1) is formed; and then a main injection (M S ) of a second amount of fuel in a compression stroke immediately before the ignition timing (ZT) in the combustion chamber ( 18 ) is injected, with which in the area of the spark plug ( 26 ) a stratified, rich fuel-air mixture (λ <1) is formed.
    [2]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Haupteinspritzung (MS) als Mehrfacheinspritzung mitmehreren Schichteinspritzungen in zeitlich kurzer Abfolge durchgeführt wird.A method according to claim 1, characterized in that the main injection (M S ) is carried out as a multiple injection with multiple layer injections in short time sequence.
    [3]
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Haupteinspritzung (MS) als Doppeleinspritzungmit zwei Schichteinspritzungen durchgeführt wird und der Zündzeitpunkt(ZT) nach der zweiten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung oderzwischen der ersten und der zweiten Schichteinspritzung der Haupteinspritzungliegt.A method according to claim 2, characterized in that the main injection (M S ) is carried out as a double injection with two stratified injections and the ignition timing (ZT) after the second injection of the main injection layer or between the first and the second injection of the main injection layer.
    [4]
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Haupteinspritzung (MS) als Dreifacheinspritzungmit drei Schichteinspritzungen durchgeführt wird und der Zündzeitpunkt(ZT) nach der dritten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung oderzwischen der ersten und der zweiten oder zwischen der zweiten undder dritten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung liegt.A method according to claim 2, characterized in that the main injection (M S ) is carried out as a triple injection with three stratified injections and the ignition timing (ZT) after the third injection of the main injection or between the first and the second or between the second and the third stratified injection Main injection is.
    [5]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass durch die Voreinspritzung (MH) einleicht mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch, insbesondere ein Kraftstoff-Luft-Gemisch mit λ ≈ 1,2 im Brennraum(18) erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that by the pre-injection (M H ) a slightly lean fuel-air mixture, in particular a fuel-air mixture with λ ≈ 1.2 in the combustion chamber ( 18 ) is produced.
    [6]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch nach der zweiten Schichteinspritzung(MS) gemittelt über den gesamten Brennraum (18)etwa stöchiometrisch(λ ≈ 1) bis leichtmager (λ ≈ 1,05) ist.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fuel-air mixture after the second layer injection (M S ) averaged over the entire combustion chamber ( 18 ) is approximately stoichiometric (λ≈1) to slightly lean (λ≈1.05).
    [7]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6; dadurch gekennzeichnet,dass der Zündzeitpunkt (ZT)zwischen etwa 10°KWund etwa 20°KWvor einem oberen Zünd-Totpunkt(ZOT) liegt.Method according to one of claims 1 to 6; characterized,that the ignition timing (ZT)between about 10 ° KWand about 20 ° KWbefore an upper ignition dead center(ZOT) is located.
    [8]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass das Ende der Haupteinspritzung (MS)bzw. der ersten Schichteinspritzung der Haupteinspritzung (MS) etwa 1°KWbis 15°KW vordem Zündzeitpunkt(ZT) liegt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end of the main injection (M S ) or the first stratified injection of the main injection (M S ) is about 1 ° CA to 15 ° CA before the ignition (ZT).
    [9]
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass auch die Voreinspritzung (MH) als Mehrfacheinspritzungmit mehreren Homogeneinspritzungen durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pilot injection (M H ) is carried out as a multiple injection with multiple homogeneous injections.
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