DE10238060B4

DE10238060B4 - Verfahren und System zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit Funkenzündung und Direkteinspritzung, der Betriebsarten mit variablem Kompressionsverhältnis hat

Info

Publication number: DE10238060B4
Application number: DE10238060A
Authority: DE
Inventors: Ilya V. Ypsilanti Kolmanovsky; Jaffrey Arthur Dearborn Cook; Jing Bloomfield Sun
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: DE10238060A1; GB2381598B; US6564769B2; US20030041837A1; GB0218380D0; GB2381598A

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit Funkenzündung und Direkteinspritzung und variablem Kompressionsverhältnis, gekennzeichnet durch:
Feststellen eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors;
Ermitteln eines laufenden Verbrennungsmodus und einer laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors;
Überführen des Motorbetriebs vom laufenden Verbrennungsmodus in einen neuen Verbrennungsmodus zur Erzeugung des geforderten Ausgangsdrehmoments; und
Überführen des Motorbetriebs von der laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart in eine neue Kompressionsverhältnisbetriebsart, um Drehmomentfluktuationen während des Übergangs vom laufenden Verbrennungsmodus in den neuen Verbrennungsmodus zu verringern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Innenbrennkraftmotoren mit Direkteinspritzung und Funkenzündung (DISI). Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und System zum Betrieb eines derartigen DISI-Verbrennungsmotors mit mehreren Verbrennungsmodi und Kompressionsverhältnisbetriebsarten.

Motoren mit Direkteinspritzung und Funkenzündung können bei Hochlastbetriebszuständen in einem homogenen Verbrennungsmodus und bei Niederlast- oder Teillastbetrieb in einem Verbrennungsmodus mit geschichteter Ladung als Magermotor arbeiten. Im homogenen Verbrennungsmodus wird der Kraftstoff der Brennkammer typischerweise früh im Einlasshub eingespritzt, so dass vor der Zündung eine ausreichende Vermischung mit der Luftladung stattfindet. Im geschichteten Modus wird Kraftstoff später während des Kompressionshubs so eingespritzt, dass vor der Zündung keine vollständige Vermischung stattfindet. Übergänge zwischen den Verbrennungsmodi ergeben oft Unregelmäßigkeiten im Luft/Kraftstoffverhältnis zum Umschaltzeitpunkt des Modus. Ohne ausreichende Kontrolle stellen sich bei solchen Luft/Kraftstoffunregelmäßigkeiten häufig unannehmbare vor übergehende Drehmomentstörungen ein, die vom Fahrer wahrgenommen werden können. Diese Drehmomentstörungen können auf eine im US-Patent Nr. 5,947,079 A beschriebene Weise durch Koordination der elektronischen Drosselklappe, der Kraftstoffströmung und des Zündzeitpunkts abgeschwächt werden, und wenn beispielsweise ein Übergang vom geschichteten zum homogenen Verbrennungsmodus stattfindet, kann der Krümmerdruck verringert werden (Drosselklappe geschlossen) und ein konstantes Drehmoment aufrecht erhalten werden (Kraftstoffströmung und verzögerte Zündzeit), bis ein Krümmerdruck erreicht ist, der einem erreichbaren homogenen Arbeitspunkt entspricht. An diesem Punkt wird der Übergang von dem geschichteten zum homogenen Verbrennungsmodus initiiert, indem die Einspritzzeit von spät (Kompressionshub) nach früh (Einlasshub) umgestellt wird und die Kraftstoffströmung und der Zündwinkel gleichzeitig abgeglichen werden, um im homogenen Verbrennungsmodus konstantes Drehmoment zu erreichen. Ein ähnlicher Weg wird zur Steuerung des Übergangs vom homogenen zum geschichteten Verbrennungsmodus verwendet.

An dieser Stelle muss allerdings vermerkt werden, dass während eines Verbrennungsmodusübergangs vom geschichteten zum homogenen Modus ein annehmbares Drehmoment im homogenen Modus mit einem Luft/Kraftstoff-(A/F)-Mischungsverhältnis größer (magerer) als bei geschichteter Arbeitsweise erreicht werden kann, von der aus der Modusübergang initiiert wird. Folglich bleibt der Motor beim Übergang Fehlzündungen unterworfen. Außerdem lässt die homogene Mager- A/F-Grenze zusammen mit Einschränkungen bei der Zündzeit nicht an allen Arbeitspunkten störungsfreie Übergänge zu.

EP 0 900 928 A2 beschreibt ein Verfahren zur Eliminierung einer plötzlichen Änderung des Ausgangsdrehmomentes beim Wechsel zwischen Schichtmodus und homogenem Modus. Das beschriebene Verfahren steuert die Kraftstoffeinspritzung ei nes Direkteinspritzungsmotors derart, dass die Kraftstoffeinspritzmenge beim Zweifacheinspritzmodus entweder während des Einlasstaktes oder während des Kompressionstaktes konstant ist und die Kraftstoffeinspritzmenge während des anderen Taktes variabel ist.

EP 1 020 628 A2 beschreibt einen Direkteinspritzungsmotor mit einem Drosselventil, das zwischen Schichtmodus und homogenem Modus schaltbar ist. Zur Verhinderung von Drehmomentschocks während des Umschaltens wird eine Ziellast derart korrigiert, dass die Öffnung des Drosselventils der Öffnung für den homogenen Modus entspricht, bevor in den homogenen Verbrennungsmodus geschaltet wird.

EP 0 922 847 A2 beschreibt die Drehmomentkorrektur durch kurzzeitige Verhinderung des Umschaltens vom homogenen zum Schichtbetrieb.

DE 100 64 000 A1 beschreibt die Erzeugung eines zusätzlichen Freiheitsgrades bei der Drehmomentsteuerung durch die Bestimmung eines gewünschten Wertes für einen Motorbetriebsparameter auf der Grundlage eines aktuellen Motorbetriebszustandes, wobei der gewünschte Wert zum Einstellen eines gewünschten Luft-/Kraftstoffverhältnisses zwischen dem homogenen Bereich und dem geschichteten Bereich von zulässigen Luft-/Kraftstoffverhältnissen führt, und das Betreiben eines Teiles der Zylinder im homogenen Betriebsmodus und das Betreiben eines zweiten Teiles von Zylindern im geschichteten Betriebsmodus derart, dass ein kombiniertes, jeweils mit den ersten und zweiten Teilen der Zylinder verbundenes Luft-/Kraftstoffverhältnis sich dem gewünschten Luft-/Kraftstoffverhältnis annähert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiteres Mittel anzugeben, durch das bei einem DISI-Verbrennungsmotor Modusübergänge so geregelt werden können, dass das Drehmoment konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, des Anspruches 2, des Anspruches 6, des Anspruches 7, des Anspruches 13, des Anspruches 14, des Anspruches 18, des Anspruches 19, des Anspruches 21, des Anspruches 24 oder des Anspruches 25 bzw. durch ein System des Anspruches 27 oder ein Fertigungsprodukt des Anspruches 28 gelöst. Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen gerichtet.

Die Erfinder haben erkannt, dass die Fähigkeit, einen Motor mit verschiedenen Kompressionsverhältnissen zu betreiben, ein weiteres Mittel bietet, durch das bei einem DISI-Verbrennungsmotor Modusübergänge so geregelt werden können, dass das Drehmoment konstant bleibt.

Beschrieben wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmodus (DISI) mit Direkteinspritzung und Funkenzündung mit folgenden Schritten:
das geforderte Drehmoment des Motors wird ermittelt; ein offener Verbrennungsmodus und eine laufende Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors werden ermittelt; der Motor wird vom laufenden Verbrennungsmodus in einen neuen Verbrennungsmodus überführt, um das geforderte Ausgangsdrehmoment zu erzeugen, und der Motorbetrieb wird von der laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart in eine neue Kompressionsverhältnisbetriebsart überführt, um die Drehmomentfluktuationen während des Übergangs des Motorbetriebs vom laufenden Verbrennungsmodus zum neuen Verbrennungsmodus zu verringern. Der DISI-Motor ist mit einem Gerät zur Steuerung der variablen Kompressionsverhältnisbetriebsarten oder mit äquivalenten Mitteln ausgestattet, damit während der Übergänge des Verbrennungsmodus das Kompressionsverhältnis des Motors verändert werden kann.

Ein Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens besteht z.B. darin, dass die durch die Übergänge zwischen homogener und geschichteter Arbeitsweise auftretenden Drehmomentfluktuationen durch einen Wechsel von einem Kompressionsverhältnis zu einem anderen verringert werden können. Die mit dem Gerät zur Variation des Kompressionsverhältnis ausgeübte Steuerung führt dazu, dass die Übergänge vom homogenen zum geschichteten Motorbetrieb und umgekehrt besser zu regeln sind.

Hier werden exemplarische und nicht beschränkende Verfahren für den Übergang vom geschichteten/hoch komprimierten zum homogenen (hohe oder geringe Kompression) Betrieb, vom homogenen (geringe oder hohe Kompression) zum geschichteten (hoch komprimierten) Betrieb, für den Übergang vom homogenen/hoch komprimierten Betrieb zum homogenen/niedrig komprimierten Betrieb und für den Übergang vom homogenen/niedrig komprimierten Betrieb zum homogenen/hoch komprimierten Betrieb beschrieben.

In einem hierzu in Beziehung stehenden Aspekt der Erfindung wird ein entsprechendes System erzielt, welches ein Gerät zur Variation des Kompressionsverhältnisses aufweist. In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das System außerdem einen Regler und einen entsprechenden Computer und Computercode zur Ermittlung eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors, Ermittlung eines gewünschten Verbrennungsmodus und eines gewünschten Kompressionsverhältnisses des Motors, eine Überführung des Motorbetriebs zum gewünschten Verbrennungsmodus, um damit das geforderte Drehmoment zu erzeugen, und zur erforderlichen Überführung des Motorbetriebs von einer ersten Kompressionsverhältnisbetriebsart zu einer zweiten Kompressionsverhältnisbetriebsart, um dadurch die während der Überführung des Motorbetriebs zum gewünschten Verbrennungsmodus auftretenden Drehmomentfluktuationen zu verringern.

Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich, wenn diese zusammen mit den beiliegenden Zeichnungsfiguren gelesen wird, die veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit diese Erfindung und ihre Vorteile vollständig verstanden werden, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen die gleichen Merkmale bezeichnen. Die Zeichnungsfiguren zeigen im einzelnen:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines erfindungsgemäßen Innenbrennkraftmotors (DISI) mit variablem Kompressionsverhältnis, Direkteinspritzung und Funkenzündung;
2 grafisch typische Betriebsarten eines Innenbrennkraftmotors DISI mit variabler Kompression als Funktion der Motordrehzahl und des Motordrehmoments;
3 grafisch exemplarische Luft/Kraftstoff-(A/F)-Mischungsverhältnisse, die zu einem geschichteten und einem homogenen Motorbetrieb eines solchen DISI-Verbrennungsmotors mit variabler Kompression gehören;
4 ein Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens, um einen DISI-Verbrennungsmotor erfindungsgemäß mit einem variablen Kompressionsverhältnis zu betreiben;
5 ein detailliertes Flussdiagramm eines mit dem Verfahren der 4 übereinstimmenden exemplarischen Verfahrens;
Die 6a und 6b detaillierte Flussdiagramme des bevorzugten Verfahrens zur erfindungsgemäßen Überführung des Betriebs eines DISI-Verbrennungsmotors mit variablem Kompressionsverhältnis von einem geschichteten Modus/hoch komprimierten Modus zu einer homogenen Betriebsart;
Die 7a und 7b detaillierte Flussdiagramme eines bevorzugten Verfahrens zur erfindungsgemäßen Überführung des Betriebs eines Innenbrennkraftmotors DISI mit variabler Kompression von einer homogenen/gering komprimierten Betriebsart in eine geschichtete Betriebsart mit hohem Kompressionsverhältnis;
8 ein detailliertes Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens in Übereinstimmung mit der Erfindung für die Überführung des Betriebs eines Verbrennungsmotors DISI mit variablem Kompressionsverhältnis von einer homogenen/hochkomprimierten Betriebsart zu einer homogenen/gering komprimierten Betriebsart;
9a und 9b detaillierte Flussdiagramme eines bevorzugten Verfahrens gemäß der Erfindung zum Überführung des Betriebs eines Verbrennungsmotors DISI mit variabler Kompression von einer homogenen/hoch komprimierten Betriebsart in einen Betrieb mit geschichteter Ladung und hohem Kompressionsverhältnis und
10 ein detailliertes Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens gemäß der Erfindung für die Überführung des Betriebs eines Verbrennungsmotors DISI mit variablem Kompressionsverhältnis von einer homogenen Brennkammerladung mit kleinem Kompressionsverhältnis in einen Betrieb mit homogener Ladung und mit hohem Kompressionsverhältnis.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt einen exemplarischen Verbrennungsmotor (DISI) mit variablem Kompressionsverhältnis, Direkteinspritzung und Funkenzündung in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die erfahrenen Fachleute werden leicht erkennen, dass diese Erfindung von der jeweiligen zugrundeliegenden Motorkonfiguration und der Gestal tung der Komponenten unabhängig ist und als solche bei verschiedenartigen DISI-Motoren mit mehr als einer Kompressionsverhältnisbetriebsart angewendet werden kann. Gleichermaßen ist die Erfindung nicht auf irgendeinen besonderen Gerätetyp beschränkt, der zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses des Motors dient.
Erneut wird Bezug auf 1 genommen, wo der Motor 110 mehrere Zylinder enthält (von denen nur einer gezeigt ist), die jeweils eine Brennkammer 111, einen hin- und herlaufenden Kolben 112 und Einlass- und Auslassventile 120 und 118 haben, die die Brennkammer 111 mit Einlass- und Auslasskrümmern 124 und 122 verbinden. Der Kolben 112 ist mit einer Pleuelstange 114 gekoppelt, die ihrerseits mit einem Kurbelzapfen 117 einer Kurbelwelle 116 verbunden ist, und enthält eine (nicht gezeigte) Aussparung oder Schale oder eine äquivalente Struktur, die zur Ausbildung geschichteter Ladungen von Luft und Kraftstoff innerhalb der Brennkammer 111 benötigt wird. Kraftstoff wird der Brennkammer 111 durch einen bevorzugt innerhalb der Brennkammer 111 angeordneten Kraftstoffinjektor 115 zugeführt und in einer Menge eingespritzt, die proportional zu einer Kraftstoffimpulsdauer (FPW) ist, die von einem elektronischen Motorregler 60 (oder einem äquivalenten, auf einem Mikroprozessor basierenden, Regler) ermittelt und dem Kraftstoffinjektor 115 über eine elektronische Treiberschaltung 129 eingespeist wird. Wie üblich wird die Luftladung im Einlasskrümmer 124 über eine in einem Drosselkörper 126 sitzende elektronisch geregelte Drosselklappe 136 zugeführt. Der Zündfunken in der Brennkammer 111 wird durch eine Zündkerze 113 und ein Zündsystem 119 in Übereinstimmung mit einem von dem elektronischen Regler 60 geliefertes Zündverstellsignal (SA) erzeugt.
Gemäß 1 enthält der Motorregler 60 üblicherweise einen Mikroprozessor oder eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 66, die mit computerlesbaren Speichervorrichtungen 68, 70 und 72 über eine Speicherverwaltungseinheit (MMU) 64 kommuniziert. Die MMU 64 überträgt Daten (einschließlich ausführbarer Befehlscodes) zu und von der CPU 66 und zwischen den computerlesbaren Speichermedien, die z.B. einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 68, einen Speicher (RAM) 70 mit wahlfreiem Zugriff, einen Haltespeicher (KAM) und andere geeignete Speichervorrichtungen zum flüchtigen oder nicht flüchtigen Speichern von Daten enthalten kann. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen können unter Verwendung irgendwelcher bekannter Speichervorrichtungen realisiert werden, z.B. durch programmierbare Nur-Lese-Speicher (PROMs), elektrisch programmierbare Nur-Lese-Speicher (EPROMs), elektrische löschbare PROMs (EEPROMs), Flashspeicher und andere elektrische, magnetische, optische Speicher oder eine Kombination von Speichervorrichtungen, die Daten, einschließlich der von der CPU 66 zur Regelung des Motors und/oder Kraftfahrzeugs, in dem der Motor sitzt, verwendet werden. Eine Eingabe/Ausgabe-(i/O)-Schnittstelle 62 dient zur Kommunikation mit verschiedenen Sensoren, Stellgliedern und Steuer/Regelschaltungen, die einen Motordrehzahlsensor 150, den elektronischen Treiber 129 zur Kraftstoffregelung, das Zündsystem 119, einen Sensor 128 für den Krümmerdruck (MAP), einen Luftmassenströmungssensor (MAF) 134, einen Drosselklappenpositionssensor 132 und einen elektronischen Drosselklappensteuer/regelmotor 130 enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind. In Reaktion auf ein gefordertes Ausgangsdrehmoment und auf Signale, die er von einem oder mehreren der oben erwähnten Sensoren empfängt, ermittelt und erzeugt der Regler 60 gemäß der Erfindung die richtige Kraftstoffmenge, den Luftstrom und Zündzeitpunkt-Regelsignale, wie sie für den Betrieb der Brennkammer 111 entweder im homogenen Luft/Kraftstoff-(A/F)-Modus überein stimmend mit einer vorbestimmten Arbeitsstrategie des Motors benötigt werden. Hier sei beispielsweise auf 2, die typische Betriebsarten eines Verbrennungsmotors DISI mit variablem Kompressionsverhältnis als Funktion der Motordrehzahl und des Motordrehmoments zeigt, und auf 3 verwiesen, die übliche A/F-Verhältnisbereiche für eine geschichtete und homogene Betriebsart zeigen.
In einer üblichen Betriebsart mit Schichtladung aktiviert der Regler 60 den Kraftstoffinjektor 115 während des Kompressionshubs des Motors, so dass sich innerhalb der Brennkammer geschichtete Luft/Kraftstofflagen bilden. Die geschichteten Luft/Kraftstofflagen werden so gebildet, dass die der Zündkerze nächsten Schichten üblicherweise stöchiometrisch oder gegenüber dem stöchiometrischen Wert etwas fetter sind und dass die äußeren Schichten mit größerer Entfernung von der Zündkerze immer magerer werden.
In der homogenen Betriebsart lässt der Regler 60 üblicherweise den Kraftstoffinjektor 115 den Kraftstoff während des Einlasshubs des Motorzyklus einspritzen. In dieser Betriebsart ist, wenn die Zündkerze 113 vom Zündsystem 119 aktiviert wird, in der Brennkammer ein im wesentlichen homogenes Luft/Kraftstoffgemisch gebildet. Der Regler 60 regelt über den Treiber 129 die vom Kraftstoffinjektor 66 eingespritzte Kraftstoffmenge so, dass die in der Brennkammer 30 vorhandene homogene Luft/Kraftstoffmischung entweder das stöchiometrische Mischungsverhältnis, ein Mischungsverhältnis, das gegenüber dem stöchiometrischen fett ist, oder ein Mischungsverhältnis hat, das gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis mager ist.
Wieder in Bezug auf 1 enthält der Motor 110 auch ein Gerät 170 zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses.
Wie im Stand der Technik bekannt ist, ist das "Kompressionsverhältnis" als das Verhältnis des Zylindervolumens oberhalb des Kolbens 112, wenn sich der Kolben am unteren Totpunkt (BDC) befindet, zum Zylindervolumen ("Freiraum") definiert, wenn sich der Kolben 112 am oberen Totpunkt (TDC) befindet. Das Gerät 170, das das variable Kompressionsverhältnis steuert, wird in einem nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel so betrieben, dass es die effektive Länge der Pleuelstange und damit den "Freiraum" und das Kompressionsverhältnis des Motors verändert. Ein solches Gerät ist z.B. in der US-Anmeldung des vorliegenden Anmelders zu US 6,394,047 B1 mit dem Titel "Pleuelstange für einen Motor mit variablem Kompressionsverhältnis" beschrieben, die hier in ihrer Gänze in Bezug genommen wird.
Vorteilhafterweise wird das in 1 gezeigte Gerät 170, mit dem des Kompressionsverhältnis geändert wird, angewendet, wenn der DISI-Motor von einem Verbrennungsmodus zu einem anderen überführt wird, d.h. vom homogenen Verbrennungsmodus zum geschichteten oder vom geschichteten Verbrennungsmodus zum homogenen. Das Gerät 170 kann z.B. gemäß dem in 4 gezeigten Verfahren angewendet werden, das folgende Schritte zeigt: Schritt 401, in dem ein gefordertes Ausgangsdrehmoment (Tq^d) des Motors festgestellt wird; Schritt 402, in dem ein gewünschter Verbrennungsmodus und eine gewünschte Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors auf Grund des geforderten Drehmoments ermittelt wird; Schritt 403, der den laufenden Verbrennungsmodus und die laufende Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors feststellt; Schritt 404, der ermittelt, ob ein Übergang des Verbrennungsmodus notwendig ist, um das geforderte Drehmoment zu erreichen; Schritt 405, in dem ermittelt wird, ob als Teil des Übergangs des Verbrennungsmodus ein Kompressi onsverhältnisübergang notwendig ist; und Schritt 406, der, wenn ein Kompressionsverhältnisübergang notwendig ist, den Übergang des Motorbetriebs von der laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart zu einer neuen Kompressionsverhältnisbetriebsart während des Übergangs vom laufenden Verbrennungsmodus zu einem neuen Verbrennungsmodus veranlasst. Das geforderte Ausgangsdrehmoment Tq^d kann in der im Stand der Technik bekannten Weise auf Grund der Gaspedalstellung und der durch die Zubehörteile bewirkten Motorlast berechnet werden. Die gewünschten Verbrennungsmodi, z.B. homogener Verbrennungsmodus und andererseits geschichteter Verbrennungsmodus, können z.B. auf Grund einer gemessenen Motordrehzahl und Abgasnachbehandlungserfordernissen bestimmt werden. Die Kompressionsverhältnisbetriebsart lässt sich beispielsweise durch Überwachung des Drucks innerhalb eines oder mehrerer Motorzylinder oder durch Überwachung oder Ableitung aus der Konfiguration des Geräts 170 zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses feststellen. Sobald ein Übergang von einem Verbrennungsmodus zum anderen erforderlich ist, kann das Gerät 170 zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses in Übereinstimmung mit Schritt 406 so betrieben werden, dass es die Drehmomentfluktuationen während der Übergänge des Verbrennungsmodus verringert.
5 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens in Übereinstimmung mit dem in 4 gezeigten Verfahren. Wiederum enthält das Verfahren einen Schritt 502, der das geforderte Drehmoment Tq^d, den laufenden Verbrennungsmodus und die laufende Kompressionsverhältnisbetriebsart ermittelt, und einen Schritt 504, der den gewünschten Verbrennungsmodus, die gewünschte Kompressionsverhältnisbetriebsart und den für das gewünschte Drehmoment Tq^d erforderlichen entsprechenden Verbrennungsmodusübergang ermittelt bzw. feststellt. Wenn der laufende Verbrennungs modus der "geschichtete" Modus ist und der gewünschte Verbrennungsmodus der "homogene" Modus ist, wird das nachstehend bezogen auf die 6a und 6b beschriebene Verfahren ausgeführt, um den Verbrennungsmodus vom geschichteten zum homogenen Modus zu überführen. Wenn jedoch der laufende Verbrennungsmodus der "homogene" Modus und der gewünschte Verbrennungsmodus der "geschichtete" Modus ist, wird Schritt 506 ausgeführt, der die laufende Kompressionsverhältnisbetriebsart prüft.
Im geschichteten Verbrennungsmodus ist eine Betriebsart mit hohem Kompressionsverhältnis wegen des erhöhten thermischen Wirkungsgrads und der erhöhten Klopftoleranz des Motors gewünscht. Wenn der gewünschte Verbrennungsmodus der geschichtete ist und das laufende Kompressionsverhältnis gering und der laufende Verbrennungsmodus der homogene ist, wird ein Übergang vom homogenen/gering komprimierten Modus in einen geschichteten/hoch komprimierten Modus erforderlich. Wenn andererseits das laufende Kompressionsverhältnis hoch ist, wird ein Übergang vom homogenen/hoch komprimierten Modus zu einem Modus mit geschichteter Ladung und hoher Kompression nötig. Beispielhafte Verfahren zur Überführung vom homogenen/gering komprimierten Modus zum geschichteten Modus und vom homogenen/hoch komprimierten Modus zum geschichteten sind nachstehend, jeweils bezogen auf die 7a/7b und 9a/9b, beschrieben.
Die 6a und 6b zeigen ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überführung des Betriebs eines DISI-Motors mit variabler Kompression vom geschichteten (hoch komprimierten) Modus zum homogenen Modus. Falls in Übereinstimmung mit Schritt 504 in 5 ein solcher Übergang erforderlich ist, ermittelt Schritt 602 in 6a den laufenden Druck Pm im Einlasskrümmer, z.B. mittels des MAP-Sensors 128. Stattdessen kann alternativ der Wert von Pm abgeleitet wer den, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Dann wird Schritt 604 ausgeführt, der ein minimales Drehmoment ([Tq^h(Pm, HCR)]_min) abschätzt, welches bei hoher Kompression für den gegebenen Krümmerdruck Pm verfügbar ist. [Tq^h(Pm, HCR)]_min wird gewöhnlich durch eine Drehmomentregressionsfunktion f_h(RPM, A/F, SA, Pm, HCR) für den homogenen Betrieb mit hoher Kompression ausgedrückt, wie die nachstehende Gleichung (1) zeigt: [Tqh(Pm, HCR)]min= min [fh(RPM, A/F, SA, Pm, HCR)], (1)(A/F, SA)
worin RPM die gemessene Motordrehzahl ist, A/F einer homogenen Luft/Kraftstoffmischung entspricht, SA der Zündvorstellwinkel für homogenen Betrieb ist, Pm der gemessene Krümmerdruck und HCR der Wert des Kompressionsverhältnisses entsprechend der Betriebsart mit hohem Kompressionsverhältnis ist. Gemäß Gleichung (1) dürfen sich A/F und SA in vorbestimmten Grenzen ändern, wie sie der Sicherstellung einer stabilen Verbrennung im homogenen, hoch komprimierten Modus erforderlich sind. Verwiesen sei z.B. auf den Bereich 312 in 3, der einen Bereich von A/F-Verhältnissen für eine homogene Verbrennung definiert. Typischerweise wird unter Berücksichtigung der Grenzen der Verbrennung das Minimum der Funktion f_h(RPM, A/F, SA, Pm, HCR) erreicht, wenn A/F an der Magergrenze liegt und SA dem für eine stabile Verbrennung gestatteten, höchst verzögerten Zündzeitpunkt entspricht. [Tq^h(Pm, HCR)]_min kann durch den Motorregler in Echtzeit gemäß Gleichung 1 berechnet oder vorherberechnet und im Computerspeicher des Reglers gespeichert und dann nach Bedarf verwendet werden.
Wieder bezogen auf 6a wird, wenn in Schritt 606 festgestellt wird, dass das erforderliche Drehmoment Tq^d größer oder gleich [Tq^h(Pm, HCR)]_min ist, das Kompressionsverhältnis HCR beibehalten und ein Übergang von der Betriebsart mit geschichteter Ladung/hoher Kompression zur Betriebsart mit homogener Ladung und hohen Kompression ausgeführt (Schritt 608). Dieser Übergang von der geschichteten Ladung zur homogenen Ladung kann in diesem Fall, wie bekannt, durch Vorverlegen der Einspritzzeit unter gleichzeitigem Abgleich der Kraftstoffmenge und des Zündzeitpunkts so ausgeführt werden, dass das Drehmoment während des Übergangs konstant bleibt.
Wenn jedoch Tq^d kleiner als [Tq^h(Pm, HCR)]_min ist, berechnet der Regler 60 ein minimales Drehmoment für homogene Ladung bei geringer Kompression ([Tq^h(Pm, LCR)]_min) gemäß Schritt 610 und gemäß Gleichung (2): [Tqh(Pm, LCR)]min= min [fh(RPM, A/F, SA, Pm, LCR)] (2)(A/F, SA)
Darin sind A/F und SA jeweils das Luft/Kraftstoffmischungsverhältnis und der Zündvorverstellwinkel beschränkt durch vorbestimmte Grenzwerte, die für eine stabile homogene Verbrennung bei geringer Kompression gelten. Wie oben, bezogen auf Gleichung (1), angegeben, dürfen sich A/F und SA innerhalb der entsprechenden vorbestimmten Verbrennungsgrenzwerte so ändern, dass der Wert von f_h(RPM, A/F, SA, Pm, LCR) minimal ist. Wenn das geforderte Drehmoment Tq^d größer oder gleich als [Tq^h(Pm, LCR)]_min ist (Schritt 612), wird das Kompressionsverhältnis vom hohen Wert zum kleinen Wert während des Übergangs vom geschichteten zum homogenen Brennmodus reduziert. Der Kraftstoffstrom, der Zündzeitpunkt und die Einspritzzeit werden so, wie es im Stand der Technik bekannt ist, im Schritt 614 so abgeglichen, dass das geforderte Drehmoment Tq^d erreicht wird. [Tq^h(Pm, LCR)]_min kann vom Motorregler gemäß Gleichung (2) in Echtzeit berechnet oder vorausberechnet und im Computerspeicher des Reglers gespeichert und dann nach Bedarf verwendet werden.
Unter Bezug auf 6b berechnet der Regler 60, falls Tq^d kleiner als [Tq^h(Pm, LCR)]_min ist, ein maximales Drehmoment für die geschichtete Ladung bei hohem Kompressionsverhältnis ([Tq^s(Pm, HCR)]_max) in Übereinstimmung mit Schritt 652 und Gleichung (3): [Tqs(Pm, HCR)]max= max [fs(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR)], (3)(A/F, SA, EIO)
worin f_s(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR) eine Drehmomentregressionsfunktion für geschichtete Ladung, EIO die Einspritzzeit und A/F und SA jeweils das Luft/Kraftstoffmischungsverhältnis und die Zündvorversetzungswerte sind und worin A/F, SA und EIO innerhalb eines Bereichs variieren dürfen, der einer stabilen Verbrennung bei geschichteter Ladung und hohem Kompressionsverhältnis entspricht. Typischerweise wird das Maximum der Funktion f_s(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR) beim fetten Grenzwert von A/F und dem MBT des Zündzeitpunkts erreicht. [Tq^s(Pm, HCR)]_max kann vom Motorregler gemäß Gleichung (3) in Echtzeit berechnet oder vorausbe rechnet und im Computerspeicher des Reglers abgespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
Wenn das erforderliche Drehmoment Tq^d kleiner oder gleich [Tq^s(Pm, HCR)]_max ist, wie in Schritt 654 festgestellt wird, lässt sich das geforderte Drehmoment mit dem geschichteten Brennmodus erfüllen und somit arbeitet gemäß Schritt 664 der Motor weiterhin im geschichteten Brennmodus bei der laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart, die gewöhnlich ein hohes Kompressionsverhältnis hat. Falls allerdings Tq^d größer als [Tq^s(Pm, HCR)]_max ist, lässt sich die Drehmomentanforderung durch geschichtete Ladung oder homogene Ladung für das laufende Pm nicht erfüllen. Dann werden die Schritte 658, 660 und 662 ausgeführt, die ermitteln, welche Betriebsart, die geschichtete/hoch komprimierte oder homogene/gering komprimierte Betriebsart weniger Fehler bei der Drehmomentregelung ergibt. Diese Prüfung wird durch Berechnung der absoluten Differenzwerte (DELTA1 und DELTA2) zwischen Tq^d und der gemäß der nachstehenden Gleichungen (4) und (5) geschätzten minimalen und maximalen Drehmomente bei homogenem und geschichtetem Modus ausgeführt: DELTA1 = |[Tqs(Pm, HCR)]max – Tqd| (4) DELTA2 = |[Tqh(Pm, LCR)]min – Tqd| (5)
Wenn DELTA1 kleiner als DELTA2 ist, Schritt 662, verringert der Betrieb im geschichteten Modus bei hoher Kompression den Fehler in der Drehmomentregelung. In diesem Fall bleibt der Motorbetrieb im geschichteten/hoch komprimierten Modus, Schritt 664. Andernfalls wird der Motorbetrieb vom ge schichteten/hoch komprimierten Modus in den homogenen/gering komprimierten Modus durch gleichzeitiges Vorverlegen der Einspritzzeit und Reduzierung des Kompressionsverhältnisses überführt, Schritt 668. Außerdem wird, wie bereits oben anhand der 6a beschrieben wurde, Schritt 614, der Kraftstoffstrom und der Zündzeitpunkt in bekannter Weise abgeglichen, damit das geforderte Drehmoment Tq^d erzeugt wird.
Die 7a und 7b zeigen detaillierte Flussdiagramme eines bevorzugten Verfahrens zur Überführung des Motorbetriebs vom homogenen/gering komprimierten Modus in einen geschichteten/hoch komprimierten Modus gemäß der Erfindung. In 7a wird im Schritt 702 gemäß der nachstehenden Gleichung (6) ein maximales Drehmoment |[Tq^s(HCR)]_max im geschichteten Modus bei hohem Kompressionsverhältnis berechnet: [Tqs(HCR)]max= max [fs(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR)], (6)(A/F, SA, EIO, Pm)
worin die Variablen RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR hier die gleichen sind, wie sie bereits für die Gleichung (3) beschrieben wurden. Übereinstimmend mit Gleichung 6 dürfen A/F, SA, EIO und Pm so weit variieren, dass noch eine stabile geschichtete Verbrennung bei hohem Kompressionsverhältnis gewährleistet ist. [Tq^s(HCR)]_max kann dann in Echtzeit vom Motorregler gemäß Gleichung (6) berechnet oder zuvor berechnet und im Computerspeicher des Reglers gespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
[Tq^s(HCR)]_max wird mit dem geforderten Drehmoment Tq^d verglichen, Schritt 704, und wenn Tq^d den Wert [Tq^s(HCR)]_max überschreitet, ist kein Übergang möglich, d.h., dass der Motor das geforderte Drehmoment, wenn er im geschichteten Modus läuft, nicht erzeugen kann. Wenn jedoch Tq^d kleiner oder gleich [Tq^s(HCR)]_max ist, wird der laufende Krümmerdruck Pm gemessen oder abgeleitet, Schritt 708, und ein maximales Drehmoment [Tq^s(HCR)]_max im geschichteten Modus bei hohem Kompressionsverhältnis für den laufenden Krümmerdruck im Schritt 710 gemäß der nachstehenden Gleichung (7) berechnet: [Tqs(Pm, HCR)]max= max [fs(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR)] (7)(A/F, SA, EIO)
worin A/F, SA und EIO so weit variieren dürfen, dass die geschichtete Verbrennung bei hohem Kompressionsverhältnis stabil ist. Wie bei der vorigen Gleichung (3) wird auch hier das Maximum der Funktion f_s(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, HCR) typischerweise an der fetten Grenze des Luft/Kraftstoffverhältnisses und des MBT-Zündzeitpunkts erzielt. [Tq^s(Pm, HCR)]_max kann dann vom Motorregler gemäß Gleichung (7) in Echtzeit berechnet oder vorausberechnet und im Computerspeicher des Reglers abgespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
Bezogen auf Schritt 712 der 7a wird, wenn das geforderte Drehmoment Tq^d kleiner als das im Schritt 710 berechnete Drehmoment [Tq^s(Pm, HCR)]_max ist, einen Übergang vom homogenen/gering komprimierten Modus in einen geschichte ten/hoch komprimierten Modus durch die gleichzeitige Verzögerung der Einspritzzeit und Erhöhung des Kompressionsverhältnisses von geringer Verdichtung zu hoher Verdichtung ausgeführt, Schritt 714. Erneut werden der Kraftstoffstrom und der Zündzeitpunkt in bekannter Weise abgeglichen, um das geforderte Drehmoment Tq^d zu erzeugen. Falls jedoch Tq^d kleiner als [Tq^s(Pm, HCR)]_max ist, wird ein minimales Drehmoment [Tq^h(Pm, LCR)]_min bei homogenem Modus und kleinem Kompressionsverhältnis für gegebenes Pm gemäß Gleichung (1) berechnet, Schritt 716. Falls das geforderte Drehmoment Tq^d größer oder gleich [Tq^h(Pm, LCR)]_min ist, Schritt 718, lässt sich das geforderte Drehmoment im homogenen Brennmodus mit der laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart erzeugen, und damit bleibt der Motorbetrieb in dem homogenen Modus und der Betriebsart mit kleinem Kompressionsverhältnis.
Wenn jedoch Tq^d kleiner als [Tq^h(Pm, LCR)]_min ist, lässt sich das geforderte Drehmoment für das laufende Pm weder im homogenen noch im geschichteten Brennmodus erzeugen. Die Schritte 752, 754 und 756 werden dann ausgeführt und stellen fest, welche der Betriebsarten, nämlich geschichteter Brennmodus mit hohem Kompressionsverhältnis oder homogener Brennmodus mit niedriger Kompression, weniger Fehler bei der Regelung des Drehmoments erzeugt. Diese Prüfung wird durch Berechnung der absoluten Differenzwerte (DELTA1 und DELTA2) zwischen Tq^d und dem geschätzten Drehmomentmaximum im geschichteten Modus und dem Drehmomentminimum im homogenen Modus gemäß den oben angeführten Gleichungen (4) und (5) ausgeführt. Falls DELTA1 kleiner als DELTA2 ist, Schritt 756, wird der Drehmomentregelfehler im geschichteten/hoch komprimierten Modus verringert. In diesem Fall wird der Motorbetrieb vom homogenen/niedrig komprimierten Modus in den geschichteten/hoch komprimierten Modus durch gleichzeitige Verzögerung der Einspritzzeit und Erhöhung des Kompressionsverhältnisses überführt, Schritt 762. Der Kraftstoffstrom und der Zündzeitpunkt werden dann in bekannter Weise abgeglichen, um das geforderte Drehmoment Tq^d zu erzeugen.
Wieder bezugnehmend auf 7b wird der Motorbetrieb, falls DELTA1 gleich oder größer als DELTA2 gemäß Schritt 756 ist, im homogenen/niedrig komprimierten Modus gehalten und der Drehmomentfehler durch Erhöhung des Krümmerdrucks und Abgleichen des Kraftstoffstroms minimiert, Schritt 760. Der Regelablauf geht dann zurück zu Schritt 708 (B1) und die nachfolgenden Schritte werden so lange wiederholt, bis ein Übergang vom homogenen/niedrig komprimierten Modus in den geschichteten/hoch komprimierten Modus ausgeführt wird.
8 stellt ein detailliertes Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zur Überführung des Motorbetriebs vom homogenen/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/niedrig komprimierten Modus gemäß der Erfindung dar. In Schritt 802 wird gemäß der nachstehenden Gleichung (8) ein mit dem homogenen Modus maximal verfügbares Drehmoment [Tq^h(LCR)]_max bei niedrigem Kompressionsverhältnis berechnet: [Tqh(LCR)]max= max [fh(RPM, A/F, SA, Pm, LCR)], (8)(A/F, SA, Pm)
worin f_h(RPM, A/F, SA, Pm, LCR) eine Drehmomentregressionsfunktion für einen Motorbetrieb mit homogener Ladung bei niedrigem Kompressionsverhältnis darstellt, RPM die gemessene Motordrehzahl ist, A/F ein homogenes Luft/Kraftstoff gemisch, SA der Zündvorverstellwinkel für homogenen Betrieb, Pm der gemessene Krümmerdruck und LCR der Wert des dem nieder komprimierten Modus entsprechenden Kompressionsverhältnisses ist. Gemäß Gleichung (8) dürfen A/F, SA und Pm so weit variieren, dass beim niedrigen Kompressionsverhältnis eine stabile homogene Verbrennung stattfindet. Typischerweise wird das Maximum der Funktion f_h(RPM, A/F, SA, Pm, LCR) bei einem gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis etwas fetteren A/F-Verhältnis und einem dem MBT entsprechenden SA-Wert erreicht. [Tq^h(LCR)]_max kann vom Motorregler gemäß Gleichung (8) in Echtzeit berechnet oder vorausberechnet und im Computerspeicher des Reglers abgespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
Als nächstes wird [Tq^h(LCR)]_max mit dem geforderten Drehmoment Tq^d im Schritt 804 verglichen und wenn Tq^d.
[Tq^h(LCR)]_max überschreitet, ist kein Übergang möglich.
Falls jedoch Tq^d kleiner oder gleich [Tq^h(LCR)]_max ist, wird der laufende Krümmerdruck gemessen oder abgeleitet, Schritt 808, und ein maximales Drehmoment [Tq^h(Pm, LCR)]_max im homogenen Modus bei geringer Kompression für den laufenden Krümmerdruck in Schritt 810 gemäß der nachstehenden Gleichung (9) berechnet: [Tqh(Pm, LCR)]max= max [fh(RPM, A/F, SA, EIO, Pm, LCR)], (9)(A/F, SA)
worin die Variablen dieselben sind, wie sie bereits bezogen auf Gleichung (3) beschrieben wurden. [Tq^h(Pm, LCR)]_max kann vom Motorregler gemäß Gleichung (9) in Echtzeit be rechnet oder vorausberechnet und im Computerspeicher des Reglers abgespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
Anschließend wird, falls das geforderte Drehmoment Tq^d kleiner als [Tq^h(Pm, LCR)]_max ist, Schritt 812, der Motorbetrieb vom Zustand hoher Kompression in den Zustand niedriger Kompression überführt, während gleichzeitig der Kraftstoffstrom erhöht und der Zündzeitpunkt abgeglichen wird, um das erforderliche Drehmoment zu erzeugen, Schritt 816. Andernfalls wird das konstante Drehmoment bei hohem Kompressionsverhältnis durch Öffnen der Drosselklappe zur Erhöhung des Einlasskrümmerdrucks und gleichzeitigem Abgleich des Kraftstoffstroms und der Zündzeitpunktvorversetzung beibehalten. Die Schritte 808, 810 und 812 werden wiederholt, bis ein Übergang vom homogenen/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/niedrig komprimierten Modus bewirkt wird.
Die 9a und 9b zeigen detaillierte Flussdiagramme eines bevorzugten Verfahrens für den Übergang des Motorbetriebs vom homogenen/hoch komprimierten Modus in einen geschichteten/hoch komprimierten Modus gemäß der Erfindung. In den Schritten 902 und 904 wird der laufende Krümmerdruck Pm gemessen oder geschätzt und [Tq^s(Pm, HCR)]_maX gemäß Gleichung (3) berechnet. Wenn das geforderte Drehmoment Tq^d kleiner oder gleich [Tq^s(Pm, HCR)]_max ist, wird der Motorbetrieb vom homogenen/hoch komprimierten Modus in einen Modus mit geschichteter Ladung und hoher Kompression überführt, in dem die Einspritzzeit verzögert und der Kraftstoffstrom und der Zündzeitpunkt zur Erfüllung des geforderten Drehmoments abgeglichen werden, Schritt 908. Andernfalls wird, wenn das geforderte Drehmoment Tq^d den Wert [Tq^s(Pm, HCR)]_max überschreitet, überprüft, ob das geforderte Drehmoment Tq^d im homogenen Modus bei hoher Kompression für den laufenden Krümmerdruck erfüllt werden kann, Schritte 910 und 912. [Tq^h(Pm, HCR)]_min wird gemäß Gleichung (1) berechnet. Wenn Tq^d gleich oder größer als [Tq^h(Pm, HCR)]_min ist, wird der Motorbetrieb im homogenen/hoch komprimierten Modus weitergeführt, Schritt 914, die Drosselklappe zur Erhöhung des Drucks im Einlasskrümmer geöffnet und zur Erzeugung des erforderlichen Drehmoments der Kraftstoffstrom und der Zündzeitpunkt abgeglichen, Schritt 916. Der Regelablauf kehrt dann zu Schritt 902 zurück und die nachfolgenden Schritte werden wiederholt, bis ein Übergang vom homogenen/hoch komprimierten Modus in den homogenen/niedrig komprimierten Modus stattfindet.
Wieder bezogen auf die 9a und 9b wird der Motorbetrieb, wenn Tq^d kleiner als [Tq^h(Pm, HCR)]_min ist, vom homogenen/hoch komprimierten Modus in den homogenen/niedrig komprimierten Modus überführt, wie zuvor bezogen auf 8 beschrieben wurde, Schritt 952, und es folgt ein Übergang vom homogenen/niedrig komprimierten Modus in den geschichteten/hoch komprimierten Modus, wie zuvor anhand der 7a und 7b beschrieben wurde.
10 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zur Überführung des Motorbetriebs eines Innenbrennkraftmotors DISI mit variabler Kompression vom homogenen/niedrig komprimierten Modus in einen Modus mit homogener Ladung und hohem Kompressionsverhältnis gemäß der Erfindung. Ein minimales verfügbares Drehmoment im homogenen Modus ([Tq^h(HCR)]_min) bei hohem Kompressionsverhältnis wird im Schritt 1002 gemäß der nachstehenden Gleichung (10) berechnet: [Tqh(HCR)]min= min [fh(RPM, A/F, SA, Pm, HCR)], (10)(A/F, SA, Pm)
worin f_h(RPM, A/F, SA, Pm, HCR) eine Drehmomentregressionsfunktion für einen homogenen Betrieb mit hohem Kompressionsverhältnis angibt und RPM die gemessene Motordrehzahl, A/F die Luft/Kraftstoffmischung im homogenen Modus, SA der zur diesem Modus gehörige Vorversetzwinkel des Zündzeitpunkts, Pm der gemessene Krümmerdruck und HCR der Wert des Kompressionsverhältnisses im Modus mit hohem Kompressionsverhältnis sind. Gemäß Gleichung (10) dürfen A/F, SA und Pm in gewissen Grenzen variieren, die einer stabilen Verbrennung bei homogener Ladung und hohem Kompressionsverhältnis entsprechen. Typischerweise ergibt sich das Minimum der Funktion f_h(RPM, A/F, SA, Pm, HCR) an der Magergrenze des A/F und für einen SA-Wert, der dem für eine stabile Verbrennung gestatteten, am stärksten verzögerten Zündzeitpunkt entsprechen. [Tq^h(HCR)]_min kann vom Motorregler gemäß der Gleichung (10) in Echtzeit berechnet oder zuvor berechnet und im Computerspeicher des Reglers abgespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
Danach wird [Tq^h(HCR)]_min mit dem geforderten Drehmoment Tq^d im Schritt 1004 verglichen, und wenn Tq^d kleiner als [Tq^h(HCR)]_min ist, ist kein Übergang möglich. Falls jedoch Tq^d größer oder gleich [Tq^h(HCR)]_min ist, wird der laufende Krümmerdruck gemessen oder abgeleitet, Schritt 1006, und ein minimales Drehmoment ([Tq^h(Pm, HCR)]_min) im homogenen Modus bei hohem Kompressionsverhältnis für den laufenden Krümmerdruck im Schritt 1008 gemäß nachstehender Gleichung (11) berechnet: [Tqh (Pm, HCR)]min= min [fh(RPM, A/F, SA, Pm, HCR)], (11)(A/F, SA)
worin die Variablen dieselben sind, wie sie zuvor für die Gleichung (10) beschrieben wurden.
[Tq^h(Pm, HCR)]_min kann vom Motorregler in Echtzeit gemäß Gleichung (11) berechnet oder vorausberechnet und im Computerspeicher des Reglers abgespeichert und nach Bedarf verwendet werden.
Wenn das geforderte Drehmoment Tq^d größer oder gleich [Tq^h(Pm, HCR)]_min ist, Schritt 1010, wird der Motorbetrieb vom Modus mit geringem Kompressionsverhältnis in einen mit hohem Kompressionsverhältnis überführt, Schritt 1016. Andernfalls wird ein konstantes Drehmoment bei niedriger Kompression durch Schließen der Drosselklappe zur Verringerung des Drucks im Einlasskrümmer unter gleichzeitigem Abgleich des Kraftstoffstroms und der Zündvorverstellung beibehalten. Die Schritte 1008, 1010, 1012 und 1014 werden wiederholt, bis ein Übergang vom homogenen/niedrig komprimierten Modus zum homogenen/hoch komprimierten Modus stattfindet.
Vorangehend wurde diese Erfindung anhand besonderer Ausführungsbeispiele beschrieben. Den erfahrenen Fachleuten leuchtet jedoch ein, dass die durch die beiliegenden Pa tentansprüche definierte Erfindung verschiedene Änderungen und Modifikationen ermöglicht.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit Funkenzündung und Direkteinspritzung und variablem Kompressionsverhältnis, gekennzeichnet durch: Feststellen eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines laufenden Verbrennungsmodus und einer laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors; Überführen des Motorbetriebs vom laufenden Verbrennungsmodus in einen neuen Verbrennungsmodus zur Erzeugung des geforderten Ausgangsdrehmoments; und Überführen des Motorbetriebs von der laufenden Kompressionsverhältnisbetriebsart in eine neue Kompressionsverhältnisbetriebsart, um Drehmomentfluktuationen während des Übergangs vom laufenden Verbrennungsmodus in den neuen Verbrennungsmodus zu verringern.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit Direkteinspritzung und Funkenzündung, der einen Brennmodus mit geschichteter Ladung und einen mit homogener Ladung und ein Gerät zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses des Motors hat, gekennzeichnet durch: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Überführen des Motorbetriebs vom homogenen zum geschichteten Modus, um das geforderte Drehmoment zu erzeugen und Betreiben des Geräts zur Veränderung des Kompressionsverhältnisses so, dass die als Ergebnis der Überführung erzeugten Drehmomentfluktuationen verringert sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der das Kompressionsverhältnis des Motors in einer Betriebsart mit hohem Kompressionsverhältnis während des Betriebs des Motors mit geschichteter Ladung beibehält.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der das Kompressionsverhältnis des Motors in einer Betriebsart mit kleinem Kompressionsverhältnis während des Motorbetriebs mit homogener Ladung beibehält.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der während des Motorbetriebs mit homogener Ladung ein hohes Kompressionsverhältnis beibehält.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einem geschichteten Brennmodus, bei dem innerhalb den Brennkammern eine geschichtete Luft/Kraftstoffmischung erzeugt wird und einem homogenen Brennmodus arbeiten, bei dem innerhalb der Brennkammern eine homogene Luft/Kraftstoffmischung erzeugt wird, und wobei der Motor außerdem in einer Betriebsart mit hohem Kompressionsverhältnis und einer Betriebsart mit kleinem Kompressionsverhältnis betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines gewünschten Brennmodus und einer gewünschten Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors auf Grund des geforderten Drehmoments; und Betreiben des Motors in der Betriebsart mit hohem Kompressionsverhältnis, wenn der gewünschte Brennmodus der geschichtete Brennmodus ist.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit geschichteter Ladung und hohem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine geschichtete Luft/Kraftstoffmischung bei hohem Kompressionsverhältnis erzeugt wird und in einer Betriebsart mit homogener Ladung arbeiten, bei der in den Brennkammern eine homogene Luft/Kraftstoffmischung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines laufenden Krümmerdrucks des Motors; Schätzen eines minimalen Drehmoments in der Betriebsart mit homogener Ladung und bei hoher Kompression zumindest teilweise auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors; Vergleichen des geforderten Drehmoments mit dem geschätzten minimalen Drehmoment in der Betriebsart mit homogener Ladung bei hoher Kompression; und Überführen des Motorbetriebs vom geschichteten/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/hoch komprimierten Modus, wenn das geforderte Drehmoment größer oder gleich dem minimalen Drehmoment in der Betriebsart mit homogener Ladung und hoher Kompression ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der eine oder mehrere folgender Größen abgleicht: Einspritzzeit, Kraftstoffstrom und/oder Zündzeitpunkt, um damit ein konstantes Ausgangsdrehmoment des Motors während den Übergängen des Motorbetriebs vom geschichteten/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/hoch komprimierten Modus beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren außerdem aufweist: falls das geforderte Drehmoment kleiner als das bei homogenem Modus und hoher Kompression erzeugte minimale Drehmoment ist, wird ein minimales Drehmoment für den homogenen Modus bei geringer Kompression wenigstens teilweise auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines niedrigen Kompressionsverhältnisses des Motors geschätzt und der Motorbetrieb vom geschichteten/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/niedrig komprimierten Modus überführt, wenn das geforderte Drehmoment größer oder gleich dem minimalen Drehmoment für homogenen Modus bei niedriger Kompression ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es einen weiteren Schritt aufweist, der eine oder mehrere der folgenden Größen abgleicht: die Einspritzzeit, den Kraftstoffstrom und/oder den Zündzeitpunkt, um für den Motor ein konstantes Drehmoment während des Übergangs des Motorbetriebs vom geschichteten/hoch komprimierten Modus zum homogenen/niedrig komprimierten Modus beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem aufweist: falls das geforderte Drehmoment kleiner als das minimale Drehmoment bei homogenem Modus und niedriger Kompres sion ist, wird ein maximales Drehmoment bei geschichtetem Modus und hohem Kompressionsverhältnis zumindest zum Teil auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors geschätzt; ein erster Wert wird geschätzt, der gleich der Größe der Differenz zwischen dem maximalen Drehmoment bei geschichtetem/hochkomprimiertem Modus und dem geforderten Drehmoment ist, und ein zweiter Wert wird geschätzt, der gleich der Größe der Differenz zwischen dem minimalen Drehmoment im homogenen Modus bei niedriger Kompression und dem geforderten Drehmoment ist, und der Motorbetrieb wird vom geschichteten/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/niedrig komprimierten Modus überführt, wenn der zweite Wert den ersten Wert nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der eine oder mehrere der folgenden Größen: die Einspritzzeit, den Kraftstoffstrom und/oder/oder den Zündzeitpunkt abgleicht, um während des Übergangs des Motorbetriebs vom geschichteten/hoch komprimierten Modus zum homogenen/niedrig komprimierten Modus ein konstantes Ausgangsdrehmoment des Motors beizubehalten.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung und niedrigem Kompressionsverhältnis, bei der in den Brennkammern eine homogene Luft/Kraftstoffmischung bei geringer Kompression erzeugt wird, und in einer Betriebsart mit geschichteter Ladung und hohem Kompressionsverhältnis arbeitet, bei der in den Brennkammern eine geschichtete Mischung aus Luft und Kraftstoff bei hoher Kompression erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Schätzen eines maximal verfügbaren Drehmoments im geschichteten Modus bei hoher Kompression zumindest zum Teil auf Grund eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors; und Ermitteln, ob ein Übergang vom homogenen/niedrig komprimierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus durchgeführt wird, wenn das geforderte Drehmoment das maximal verfügbare Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression nicht übersteigt.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung/niedrigem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei niedriger Kompression erzeugt wird, und einer Betriebsart mit geschichteter Ladung und hohem Kompressionsverhältnis arbeiten, bei der in den Brennkammern eine geschichtete Ladung aus Luft und Kraftstoff bei hoher Kompression erzeugt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines laufenden Krümmerdrucks des Motors; Schätzen eines maximalen Drehmoments im geschichteten Modus bei hoher Kompression, zumindest zum Teil auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors; Vergleichen des geforderten Drehmoments mit dem geschätzten maximalen Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression, und Überführen des Motorbetriebs von dem homogenen/niedrig komprimierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus, wenn das geforderte Drehmoment kleiner oder gleich dem maximalen Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der eine oder mehrere der folgenden Größen: Einspritzzeit, Kraftstoffstrom und/oder Zündzeitpunkt abgleicht, um ein konstantes Ausgangsdrehmoments des Motors während des Übergangs des Motorbetriebs vom homogenen/niedrig komprimierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren außerdem aufweist: wenn das geforderte Drehmoment größer als das maximale Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression ist, wird ein minimales Drehmoment im homogenen Modus bei niedriger Kompression zumindest zum Teil auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines niedrigen Kompressionsverhältnisses des Motors geschätzt; ein erster Wert wird geschätzt, der gleich der Größe der Differenz zwischen dem maximalen Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression und dem geforderten Drehmoment ist, und ein zweiter Wert wird geschätzt, der gleich der Größe der Differenz zwischen dem minimalen Drehmoment im homogenen Modus bei niedriger Kompression und dem geforderten Drehmoment ist, und der Motorbetrieb wird vom homogenen/niedrig komprimierten Modus in den geschichteten/hoch komprimierten Modus überführt, wenn der zweite Wert den ersten Wert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der eine oder mehrere der folgenden Größen: Einspritzzeit, Kraftstoffströmung und/oder Zündzeitpunkt abgleicht, um ein konstantes Ausgangsdrehmoment des Motors während des Übergangs des Motorbetriebs vom homogenen/niedrig komprimierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus beizubehalten.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung und hohem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei niedriger Kompression erzeugt wird, und einer Betriebsart mit homogener Ladung und niedrigem Kompressionsverhältnis arbeiten, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei niedriger Kompression erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Schätzen eines maximal verfügbaren Drehmoments im homogenen Modus bei niedriger Kompression zumindest zum Teil auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines niedrigen Kompressionsverhältnisses des Motors; und Ermitteln, ob ein Übergang vom homogenen/hoch komprimierten Modus zum homogenen/niedrig komprimierten Modus durchzuführen ist, wenn das geforderte Drehmoment das maximal verfügbare Drehmoment im homogenen Modus bei niedriger Kompression nicht übersteigt.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung und hohem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei niedriger Kompression erzeugt wird, und einer Betriebsart mit homogener Ladung und niedrigem Kompressionsverhältnis arbeiten, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei niedriger Kompression erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines laufenden Krümmerdrucks des Motors; Schätzen eines maximalen Drehmoments im homogenen Modus bei niedriger Kompression zumindest teilweise auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines niedrigen Kompressionsverhältnisses des Motors; Vergleichen des geforderten Drehmoments mit dem geschätzten maximalen Drehmoment im homogenen Modus bei niedriger Kompression; und Überführen des Motorbetriebs vom homogenen/hoch komprimierten Modus zum homogenen/niedrig komprimierten Modus, wenn das maximale Drehmoment im homogenen Modus bei niedriger Kompression das geforderte Drehmoment übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, in dem eine oder mehrere der folgenden Größen: Einspritzzeit, Kraftstoffstrom und/oder Zündzeitpunkt abgeglichen werden, um ein konstantes Ausgangsdrehmoment des Motors während des Übergangs des Motorbetriebs vom homogenen/niedrig kompri mierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus beizubehalten.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung/hohem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei niedriger Kompression erzeugt wird, und in einer Betriebsart mit geschichteter Ladung/hohem Kompressionsverhältnis arbeiten, bei der innerhalb der Brennkammern eine geschichtete Mischung aus Luft und Kraftstoff bei hoher Kompression erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines laufenden Krümmerdrucks des Motors; Schätzen eines maximalen Drehmoments im geschichteten Modus bei hoher Kompression zumindest teilweise auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors; Vergleichen des geforderten Drehmoments mit dem geschätzten maximalen Drehmoment im homogenen Modus bei hoher Kompression, und Überführen des Motorbetriebs vom homogenen/hoch komprimierten Modus in den geschichteten/hoch komprimierten Modus, wenn das geforderte Drehmoment das maximale Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der eine oder mehrere der Größen: Einspritzzeit, Kraftstoffstrom und/oder Zündzeitpunkt abgleicht, um ein konstantes Ausgangsdrehmo ment des Motors während des genannten Übergangs des Motorbetriebs vom homogenen/hoch komprimierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem aufweist: wenn das geforderte Drehmoment nicht größer als das maximale Drehmoment im geschichteten Modus bei hoher Kompression ist, wird ein minimales Drehmoment im homogenen Modus bei hoher Kompression zumindest teilweise auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors geschätzt; und wenn das geforderte Drehmoment größer als das geschätzte minimale Drehmoment im homogenen Modus bei hoher Kompression ist, wird der Motorbetrieb von einem homogenen/hoch komprimierten Modus in einen homogenen/niedrig komprimierten Modus gemäß Anspruch 19 überführt und vom homogenen/niedrig komprimierten Modus zum geschichteten/hoch komprimierten Modus gemäß Anspruch 14 überführt.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung/hohem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei hoher Kompression erzeugt wird, und einer Betriebsart mit homogener Ladung/niedrigem Kompressionsverhältnis arbeiten, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei geringer Kompression erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Schätzen eines minimalen verfügbaren Drehmoments im homogenen Modus bei hoher Kompression wenigstens teilweise auf der Basis eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors; und Ermitteln, ob ein Übergang vom homogenen/hoch komprimierten Modus zum homogenen/niedrig komprimierten Modus durchzuführen ist, falls das geforderte Drehmoment nicht kleiner ist als das minimal verfügbare Drehmoment im homogenen Modus bei hoher Kompression.
Verfahren zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, der mehrere Zylinder und entsprechende Brennkammern hat, die in einer Betriebsart mit homogener Ladung/hohem Kompressionsverhältnis, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei hoher Kompression erzeugt wird, und in einer Betriebsart mit homogener Ladung/niedrigem Kompressionsverhältnis arbeiten, bei der innerhalb der Brennkammern eine homogene Mischung aus Luft und Kraftstoff bei geringer Kompression erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Ermitteln eines geforderten Ausgangsdrehmoments des Motors; Ermitteln eines laufenden Krümmerdrucks des Motors; Schätzen eines minimalen Drehmoments im homogenen Modus bei hoher Kompression zumindest teilweise auf Grund des laufenden Krümmerdrucks und eines hohen Kompressionsverhältnisses des Motors; Vergleichen des geforderten Drehmoments mit dem geschätzten minimalen Drehmoment im homogenen Modus bei hoher Kompression und Überführen des Motorbetriebs vom homogenen/niedrig komprimierten Modus in den homogenen/hoch komprimierten Modus, wenn das geforderte Drehmoment größer oder gleich dem minimalen Drehmoment im homogenen Modus bei hoher Kompression ist.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist, der eine oder mehrere der Größen: Einspritzzeit, Kraftstoffstrom und/oder Zündzeitpunkt abgleicht, um ein konstantes Ausgangsdrehmoment des Motors während des Übergangs des Motorbetriebs vom homogenen/niedrig komprimierten Modus zum homogenen/hoch komprimierten Modus beizubehalten.
System zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors (110) mit variabler Kompression, Direkteinspritzung und Funkenzündung, gekennzeichnet, durch: ein Gerät (170) zur Veränderung der Kompression, das das Kompressionsverhältnis des Innenbrennkraftmotors variiert und einen Regler (60), der mit dem Gerät (170), das das Kompressionsverhältniss ändert in Verbindung steht, um ein gefordertes Ausgangsdrehmoment des Motors (110) zu ermitteln, einen gewünschten Verbrennungsmodus und eine gewünschte Kompressionsverhältnisbetriebsart des Motors zu ermitteln, den Motorbetrieb zum gewünschten Verbrennungsmodus zur Erzeugung des geforderten Drehmoments zu überführen und den Motorbetrieb, wenn erforderlich, von einer ersten Kompressionsverhältnisbetriebsart zu einer zweiten Kompressionsverhältnisbetriebsart zu überführen, um während des Übergangs des Motorbetriebs zum gewünschten Verbrennungsmodus auftretende Drehmomentfluktuationen zu verringern.
Fertigungsprodukt zum Betrieb eines Innenbrennkraftmotors (110) mit variablem Kompressionsverhältnis, Direkteinspritzung und Funkenzündung, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigungsprodukt aufweist: ein computernutzbares Medium (68,70,72); und einen in dem computernutzbaren Medium gespeicherten computerlesbaren Programmcode, der einen Computer (66) zur Ausführung folgender Schritte anweist: Ermitteln eines gewünschten Verbrennungsmodus und eines gewünschten Kompressionsverhältnisses des Motors, Überführen des Motorbetriebs zum gewünschten Verbrennungsmodus zur Erzeugung des geforderten Drehmoments und Überführen des Motorbetriebs, wenn erforderlich, von einer ersten Kompressionsverhältnisbetriebsart zu einer zweiten Kompressionsverhältnisbetriebsart, um während des Übergangs des Motorbetriebs in den gewünschten Verbrennungsmodus auftretende Drehmomentfluktuationen zu verringern.