DE10127951B4

DE10127951B4 - Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor und Steuerungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE10127951B4
Application number: DE10127951A
Authority: DE
Inventors: Hiromitsu Ando; Jun Takemura; Kazunari Kuwabara; Shigeo Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2021-06-09
Also published as: JP2001349232A; US20020000209A1; US6622690B2; DE10127951A1; JP4134492B2

Abstract

Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) der aufweist:
eine Ansaug- und Ausstoßeinrichtung zum Ansaugen und Ausstoßen von Luft während einer vorbestimmten Zeitspanne zwischen einer zweiten Hälfte eines zweiten Expansionshubes und einer ersten Hälfte eines ersten Kompressionshubes, der dem zweiten Expansionshub folgt, so daß der erste Kompressionshub, ein erster Expansionshub, ein zweiter Kompressionshub und der zweite Expansionshub mit der Umdrehung einer Kurbelwelle (7) im Verbrennungsmotor aufeinanderfolgend wiederholt werden können;
eine Steuervorrichtung (60) zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff, der mindestens einer Verbrennungskammer (5) im Verbrennungsmotor zugeführt wird; und
zur Ausführung einer Steuerungsoperation, um ersten Kraftstoff in den ersten Kompressionshub einzuspritzen und zweiten Kraftstoff in den ersten Expansionshub einzuspritzen.

Description

Diese Erfindung betrifft einen Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor, der aufeinanderfolgend den ersten Kompressionshub, den ersten Expansionshub, den zweiten Kompressionshub und den zweiten Expansionshub mit der Umdrehung einer Kurbelwelle des Motors wiederholt.
In den jüngsten Jahren ist ein Verbrennungsmotor entwickelt worden, der einen Verbrennungstakt verbessert, um einen hohen Wirkungsgrad und die Reinigung von Auspuffgasen zu erzielen.
Zum Beispiel offenbart die JP09-004459 A einen Motor, der eine Hauptverbrennungskammer und eine Hilfsverbrennungskammer aufweist, von denen jede mit einer Zündkerze versehen ist. Dieser Motor zielt darauf ab, einen stöchiometrischen thermischen Wirkungsgrad zu verbessern, indem er zwei Expansionshübe in einem Kompressionshub auf eine solche Weise ausführt, daß die Hauptverbrennungskammer (Hauptkammer) und die Hilfsverbrennungskammer (Hilfskammer) die innere Mischung durch die jeweiligen Zündkerzen zünden, um die Verbrennung unabhängig voneinander auszuführen.
Im obigen Stand der Technik gibt es die Notwendigkeit, die Hilfsverbrennungskammer zusätzlich zu der normalerweise vorgesehenen Verbrennungskammer (Hauptverbrennungskammer) vorzusehen und die jeweiligen Zündkerzen in der Hauptverbrennungskammer und der Hilfsverbrennungskammer vorzusehen. Dies kompliziert die Struktur des Motors und erfordert sehr hohe Herstellungskosten. Überdies unterscheidet sich der Stand der Technik hinsichtlich der Auspuffgaseigenschaften nicht so sehr von den normalen Verbrennungsmotoren, da die Hauptkammermischung und die Hilfskammermischung nur zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt werden, um zwei Expansionshübe in einem Kompressionshub auszuführen.
Die DE 34 06 732 A1 offenbart einen Dieselmotor nach dem Sechstakt-Verfahren.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor bereitzustellen, der die Kraftstoffausnutzung verbessert und die Auspuffgase in einer verbesserten Weise reinigt, ohne die Herstellungskosten bedeutend zu erhöhen.
Die obige Aufgabe kann mit den Merkmalen der Ansprüchegelöst werden.
Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor bereit, der aufweist: eine Ansaug- und Abgas- bzw. Ausstoßeinrichtung zum Ansaugen und Ausstoßen von Luft während einer vorbestimmten Zeitspanne zwischen einer zweiten Hälfte eines zweiten Expansionshubes und einer ersten Hälfte eines ersten Kompressionshubes, der sich dem zweiten Expansionshub anschließt, so daß der erste Kompressionshub, ein erster Expansionshub, ein zweiter Kompressionshub und der zweite Expansionshub mit der Umdrehung einer Kurbelwelle im Verbrennungsmotor aufeinanderfolgend wiederholt werden können; eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff, der mindestens einer Verbrennungskammer im Verbrennungsmotor zugeführt wird; und
zur Ausführung einer Steuerungsoperation, um ersten Kraftstoff in den ersten Kompressionshub einzuspritzen und zweiten Kraftstoff in den ersten Expansionshub einzuspritzen.
Die Eigenschaft dieser Erfindung, ebenso wie deren andere Aufgaben und Vorteile, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen durch die Figuren hindurch dieselben oder ähnliche Teile bezeichnen. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das einen Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein PV-Diagramm, das die Arbeitsweise eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5(a)–5(f) konzeptionelle Schnittansichten, die die Arbeitsweise eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 5(a) einen Zustand im ersten Kompressionshub zeigt, in dem Hauptkraftstoff (der erste Kraftstoff) in Restgase oder frische Luft eingespritzt wird, 5(b) zeigt einen Zustand im ersten Kompressionshub, in dem eine Funkenzündung durchgeführt wird, um den Hauptkraftstoff um eine Zündkerze herum zu verbrennen, 5(c) zeigt einen Zustand im ersten Expansionshub, in dem der um die Zündkerze herum überkonzentrierte Hauptkraftstoff in einer mageren Schichtladungsverbrennung durch die Funkenzündung verbrannt wird, 5(d) zeigt einen Zustand im ersten Expansionshub, in dem zusätzlicher Kraftstoff (der zweite Kraftstoff) in verbrannte Hochtemperaturgase des Hauptkraftstoffs eingespritzt wird, wobei viele aktive Stoffe und überschüssiger Sauerstoff koexistieren, 5(e) zeigt einen Zustand im zweiten Kompressionshub, in dem die Zersetzung des in die verbrannten Gase eingespritzten, zusätzlichen Kraftstoffes in der Hochtemperatur-Zylinderatmosphäre fortschreitet, und 5(f) zeigt einen Zustand im zweiten Expansionshub, in dem der zusätzliche Kraftstoff in Mehrpunkt-Selbstzündungsverbrennung oder Funkenzündungsverbrennung verbrannt wird, indem die Zylinderinnentemperatur und der Zylinderinnendruck augenutzt werden; und
6 ein Diagramm, das die Wirkungen eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in weiteren Details beschrieben.
Es wird nun ein Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die 1–5 zeigen den Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor gemäß dieser Ausführungsform.
Zuerst wird eine Beschreibung der Struktur des Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (der im folgenden auch als Motor bezeichnet wird) gemäß dieser Ausführungsform gegeben.
Wie in 1 gezeigt, sind eine Zündkerze 4 und ein Kraftstoffeinspritzungsventil 6, das sich direkt in eine Verbrennungskammer 5 öffnet, an einem Zylinderkopf 2 an jedem Zylinder 3 im Motor 1 angebracht. Eine Zündspule 4A betreibt die Zündkerze 4, und eine Steuereinrichtung bzw. ein Treiber 6A betreibt das Kraftstoffeinspritzungsventil 6.
Im Zylinder 3 ist ein Kolben 8 mit einer Kurbelwelle 7 verbunden und ein halbsphärisch-konkaver Hohlraum 9 ist an der Oberseite des Kolbens 8 ausgebildet.
Der Zylinderkopf 2 ist mit einem Ansaugkanal 11, der fähig ist, die Verbrennungskammer 5 über ein Einlaßventil 10 zu verbinden und einem Auslaßkanal 13 versehen, der fähig ist, die Verbrennungskammer 5 mit einem Auslaßventil 12 zu verbinden. Der Ansaugkanal 11 ist in einer im wesentlichen aufrechten Position am oberen Teil der Verbrennungskammer 5 angeordnet und bildet eine Verwirbelung bzw. einen longitudinalen Wirbelstrom (engl.: swirl flow; der in 1 im Uhrzeigersinn wirbelt) der Ansaugluft in der Verbrennungskammer 5 im Zusammenwirken mit dem Hohlraum 9, der an der Oberseite des Kolbens 8 ausgebildet ist.
Es ist ein Wassermantel 15 am Außenumfang des Zylinders 3 mit einem Wassertemperatursensor 16 vorgesehen, der die Temperatur des Kühlwassers ermittelt. Die Kurbelwelle 7 ist mit einem Kurbelwinkelsensor versehen, der ein Signal bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel ausgibt.
Nockenwellen 18 und 19 zum Antreiben des Einlaßventils 10 und des Auslaßventils 12 sind jeweils mit einem Zylinderidentifizierungssensor (Schließwinkelsensor) 20 versehen, der ein Zylinderidentifizierungssignal gemäß einer Nockenwellenposition abgibt.
Eine einstellbare Ventileinrichtung 41 ist zwischen den Nockenwellen 18, 19 und dem Einlaßventil 10 und dem Auslaßventil 12 vorgesehen, um selektiv eine Betriebsart zwischen einer normalen Betriebsart, die einem Normalbetrieb entspricht, wobei ein Ansaughub, ein Kompressionshub, ein Expansionshub und ein Auslaßhub in einem Zyklus durchgeführt werden, und einer unregelmäßigen Betriebsart umzuschalten, die einem später beschriebenen unregelmäßigen Viertaktbetrieb entspricht (der im folgenden als unregelmäßiger Viertaktbetrieb bezeichnet wird).
Es kann eine Vielzahl bekannter Vorrichtungen als die einstellbare Ventileinrichtung 41 eingesetzt werden, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
In einem Ansaugsystem sind ein Luftfilter 21, ein Ansaugrohr 22, ein Drosselklappengehäuse 23, ein Druckausgleichbehälter 24 und ein Ansaugkrümmer 25 in dieser Reihenfolge von der Stromaufwärtsseite ausgehend angeordnet. Der Ansaugkanal 11 ist stromabwärts vom Ansaugkrümmer 25 angeordnet. Das Drosselklappengehäuse 23 ist mit einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe (ETV) 30 versehen, die die Menge der Luft, die in die Verbrennungskammer 5 strömt, gemäß einem Gaspedalwinkel einstellt. Bei der Steuerung des Winkels ist die ETV auch in der Lage, eine Leerlaufdrehzahl zu steuern und das Ansaugen einer großen Menge von Ansaugluft während des Betriebs mit einem mageren Luft-Kraftstoffverhältnis zu steuern, wie später beschrieben wird.
Ferner ist ein Luftstromsensor, der den Strom der Ansaugluft ermittelt, unmittelbar stromabwärts eines Luftfilters 21 vorgesehen. Das Drosselklappengehäuse 23 weist einen Drosselklappenpositionssensor 38, der einen Drosselklappenwinkel der ETV 30 ermittelt, und einen Leerlaufschalter 39 auf, der ein Leerlaufsignal ausgibt, wenn er den vollständigen Verschluß der ETV 30 ermittelt.
In einem Auslaßsystem sind ein Auspuffkrümmer 26, der den Auslaßkanal 13 aufweist, und ein Auspuffrohr 27 in dieser Reihenfolge von der Stromaufwärtsseite ausgehend angeordnet. Ein Dreiwegekatalysator 29 zur Reinigung der Auspuffgase ist im Auspuffrohr 27 unbeweglich angeordnet. Der Auspuffkrümmer 26 weist einen O₂-Sensor 40 auf.
Obwohl kein Kraftstoffzufuhrsystem dargestellt ist, wird Kraftstoff, dessen Druck so gesteuert wird, daß er einen vorbestimmten hohen Druck aufweist [mehr als das 10-fache des Luftdrucks (z. B,. zwischen 2 Mpa und 7 Mpa)) zum Kraftstoffeinspritzungsventil 6 befördert, so daß Kraftstoff mit hohem Druck vom Kraftstoffeinspritzungsventil 6 eingespritzt werden kann.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 60, die als eine Steuereinrichtung des Verbrennungsmotors dient, ist vorgesehen, um den Betrieb von Motorsteuerkomponenten, wie der Zündkerze 4 und dem Kraftstoffeinspritzungsventil 6 zu steuern. Die ECU 60 weist eine Ein-/Ausgabevorrichtung; eine Speichervorrichtung zur Speicherung eines Steuerungsprogramms, einem Steuerfeld und dergleichen; eine Zentraleinheit und andere Vorrichtungen auf, wie einen Zeitgeber und einen Zähler. Die ECU 60 steuert die Motorsteuerkomponenten gemäß Sensorinformationen von den obigen verschiedenen Sensoren, Positionsinformationen von einem Schlüsselschalter und anderen Informationen.
Insbesondere ist der Motor der vorliegenden Erfindung ein Direkteinspritzungsmotor, der in der Lage ist, den Kraftstoff zu jedem gewünschten Zeitpunkt einzuspritzen. Dieser Motor ist in der Lage, so zu arbeiten, daß die Luft und der Kraftstoff gleichmäßig in einer gleichmäßigen Verbrennung gemischt werden, indem der Kraftstoff hauptsächlich in die gleichmäßige Verbrennung des Ansaughubes eingespritzt wird, und ist auch in der Lage, eine Schichtverbrennung durchzuführen, indem der Kraftstoff hauptsächlich in den Kompressionshub eingespritzt wird, um den oben erwähnten longitudinalen Wirbelstrom zu verwenden.
Ferner ist der Motor der vorliegenden Erfindung fähig, den unregelmäßigen Viertaktbetrieb, in dem zwei Kompressionshübe und zwei Expansionshübe in einem Verbrennungstakt durchgeführt werden, und den normalen Viertaktbetrieb auszuführen, in dem der Ansaughub, der Kompressionshub, der Expansionshub und der Auslaßhub in einem Verbrennungstakt durchgeführt werden. In der unregelmäßigen Viertakt-Betriebsart werden ein erster Verbrennungsprozeß, der hauptsächlich aus einer Schichtverbrennung besteht, und ein zweiter Verbrennungsprozeß, der hauptsächlich aus einer gleichmäßigen Verbrennung besteht, in einem Takt durchgeführt.
Die ECU 60 wählt eine Betriebsart gemäß der Motorumdrehungsgeschwindigkeit (die im folgenden als Motordrehzahl bezeichnet wird) Ne und einem mittleren effektiven Solldruck Fe (Soll-Pe), der den Belastungszustand des Motors anzeigt. In einem Bereich, wo die Motordrehzahl Ne niedriger als ein vorbestimmter Wert Ne₀ ist und der Sollwert Pe kleiner als ein vorbestimmter Wert Pe₀ ist, wählt die ECU 60 die unregelmäßige Viertakt-Betriebsart. In einem Bereich, wo die Motordrehzahl Ne nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert Ne₀ ist oder der Sollwert Pe nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert Pe₀ ist, wählt die ECU 60 die gewöhnliche Viertakt-Betriebsart. Die gewöhnliche Viertakt-Betriebsart und die unregelmäßige Viertakt-Betriebsart werden mittels der einstellbaren Ventileinrichtung 41 ineinander umgeschaltet.
Wie oben angegeben, führt der erfindungsgemäße Motor die unregelmäßige Viertakt-Betriebsart aus, wenn er teilweise belastet ist, außer wenn er schwer belastet ist oder sich mit einer hohen Drehzahl dreht.
Es wird nun ein erfindungsgemäßer Motorbetriebszyklus beschrieben. Wie in 2 gezeigt, führt der erfindungsgemäße Motor einen unregelmäßigen Betrieb mit vier Hüben in einem Zyklus aus (den unregelmäßigen Viertaktbetrieb), wobei der erste Kompressionshub (2), der erste Expansionshub (3), der zweite Kompressionshub (4) und der zweite Expansionshub (5) aufeinanderfolgend wiederholt werden. Ein Ansaugen (1) und Ausstoßen (6) werden in einer überlappenden Weise zwischen der zweiten Hälfte des zweiten Expansionshubes (5) und der ersten Hälfte des ersten Kompressionshubes (2) durchgeführt, der sich dem zweiten Expansionshub anschließt (5) [eine Periode zwischen dem zweiten Expansionshub (5) und dem ersten Kompressionshub (2), der Periode, in der ein Kolben in der Verbrennungskammer in der Nähe des unteren Totpunkts (BDC) angeordnet ist]. In diesem Fall wird ein Mittelpunkt C_E der Öffnungsperiode des Auslaßventils 12 an das Ende des zweiten Expansionshubes (5) gelegt, und ein Mittelpunkt C₁ der Öffnungsperiode des Einlaßventils 10 wird an den Anfang des ersten Kompressionshubes (2) gelegt. Das Ausstoßen (6) wird früher als das Ansaugen (1) begonnen, und das Ansaugen (1) wird später als das Ausstoßen (6) beendet, so daß die Spülungsoperation effizient durchgeführt werden kann.
Ferner bildet das Ansaugen den longitudinalen Wirbelstrom in der Verbrennungskammer 5, wie oben angegeben, und dies erzielt einen hohen Spülungswirkungsgrad.
Der erfindungsgemäße Motor führt einen ersten Verbrennungsprozeß zur Verbrennung des Kraftstoffes (des ersten Kraftstoffes), der in den ersten Kompressionshub (2) eingespritzt wird, und einen zweiten Verbrennungsprozeß zur Einspritzung zusätzlichen Kraftstoffes (des zweiten Kraftstoffes) in die verbrannten Gase, die im ersten Verbrennungsprozeß erzeugt werden, und zur Verbrennung des zusätzlichen Kraftstoffes vom zweiten Kompressionshub (4) zum zweiten Expansionshub (5) aus. Diese Prozesse werden durch ein PV-Diagramm der 4 gezeigt (4 ist eine graphische log-log-Darstellung).
Wie in 2 gezeigt, kann der Kraftstoff an irgendeinem Punkt im ersten Expansionshub (3) und zweiten Kompressionshub (4) im zweite Verbrennungsprozeß eingespritzt werden. In der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch der zusätzliche Kraftstoff (der zweite Kraftstoff) im ersten Expansionshub (3) eingespritzt.
Im unregelmäßigen Viertaktbetrieb wird eine Open-Loop-Steuerungsoperation ausgeführt, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich einem Sollwert sein kann. Die ECU 60 bestimmt getrennt ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei der Hauptkraftstoffeinspritzung und ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei der gesamten Einspritzung gemäß einem Motorbetriebszustand. Die ECU 60 steuert das Hauptkraftstoffeinspritzungsvolumen und das Gesamtkraftstoffeinspritzungsvolumen, so daß das Kraftstoffeinspritzungsvolumen bei der Hauptkraftstoffeinspritzung (der ersten Kraftstoffeinspritzung) und das gesamte Kraftstoffeinspritzungsvolumen bei der Hauptkraftstoffeinspritzung und die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung (die zweite Kraftstoffeinspritzung) auf vorbestimmten jeweiligen Soll-Luft-Kraftstoffverhältnissen bezüglich dem Volumen der im Ansaughub aufgenommenen Luft liegen kann.
Erfindungsgemäß wird nahezu 1/2 des Kraftstoffes in der Hauptkraftstoffeinspritzung eingespritzt, und ein wenig mehr als 1/2 des Kraftstoffes wird in der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung eingespritzt.
Das obige Soll Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird gemäß dem Soll-Pe und der Motordrehzahl Ne auf der Grundlage des Kennfeldes bestimmt. Ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird bezüglich des Ansaugvolumens eingestellt, das durch den Luftstromsensor 37 abgefühlt wird, da die Ansaugung während der Spülung durchbläst.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt, wie in 2 gezeigt, die Zündkerze 4 eine Zündung genau vor einem oberen Totpunkt (TDC) im ersten Kompressionshub (2) im ersten Kompressionsprozeß aus, und die Zündkerze 4 führt eine Zündung genau vor einem oberen Totpunkt (TDC) im zweiten Kompressionshub (4) im zweiten Kompressionsprozeß aus.
Im zweiten Verbrennungsprozeß kann jedoch die Selbstzündung im Kompressionshub durchgeführt werden, wenn die Zylindertemperatur ausreichend hoch ist. Wenn es folglich möglich ist, eine Verbrennung sicher durch Kompressionsselbstzündung durchzuführen, wird die Zündkerze 4 daran gehindert, eine Zündung durchzuführen, wie in 3 gezeigt. Ob die Kompressionsselbstzündung möglich ist oder nicht (die Feststellung über die Möglichkeit der Kompressionsselbstzündung) hängt von mindestens einem des Folgenden ab: der Motordrehzahl, der Motorbelastung, dem Verhältnis des Kraftstoffeinspritzungsvolumens zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei der ersten Verbrennung und dem zweiten Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt.
Im zweiten Kompressionsprozeß wird die Selbstzündung durchgeführt, wenn die Zylindertemperatur ausreichend hoch ist. Folglich kann mindestens eines der Motordrehzahl, der Motorbelastung, das Verhältnis des Kraftstoffeinspritzungsvolumens zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der ersten Verbrennung und der zweite Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt gemäß der Motordrehzahl und der Motorbelastung gesteuert werden, so daß die Kompressionsselbstzündung ermöglicht wird.
Im Fall eines Benzinmotors nimmt die Zylindertemperatur nicht in einem solchen Ausmaß zu, daß die Selbstzündung ermöglicht wird, und folglich führt die Zündkerze 4 vorzugsweise eine Zündung fehlerfrei durch.
Im Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der in der oben erwähnten Weise aufgebaut ist, wird der unregelmäßige Viertaktbetrieb ausgeführt, indem der erste Kompressionshub (2), der erste Expansionshub (3), der zweite Kompressionshub (4) und der zweite Expansionshub (5) in dieser Reihenfolge durchgeführt werden, wenn der Motor teilweise belastet ist, wobei der Sollwert Pe kleiner als der vorbestimmte Wert Pe₀ ist und die Motordrehzahl Ne niedriger als der vorbestimmte Wert Ne₀ ist.
Das heißt, das Auslaßventil 12 und das Einlaßventil 10 werden zuerst in dieser Reihenfolge geöffnet, wenn der Kolben 8 nach unten geht, so daß das Ansaugen (1) und das Ausstoßen (6) in einer überlappenden Weise zur Spülung der verbrannten Gase durchgeführt werden können.
Das Auslaßventil 12 und das Einlaßventil 10 werden dann in dieser Reihenfolge geschlossen, wenn der Kolben 8 nach oben geht, so daß der Kraftstoff vom Kraftstoffeinspritzungsventil 6 eingespritzt werden kann (die Hauptkraftstoffeinspritzung), wie in 5(a) gezeigt, während der Kolben 8 nach oben geht (der erste Kompressionshub (2)). Bei der Hauptkraftstoffeinspritzung wird der Kraftstoff mit nahezu 1/2 des Kraftstoffvolumens eingespritzt, das dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis bezüglich des Volumens der Luft entspricht, die im Ansaughub (1) aufgenommen wird.
Wenn der Kolben 8 einen Punkt in der Nähe zu einem oberen Kompressionstotpunkt erreicht, führt die Zündkerze 4 eine Funkenzündung durch, um die erste Verbrennung zu bewirken, wie in 5(b) gezeigt. In dieser ersten Verbrennung wird der erste Expansionshub (3) durch eine magere Schichtverbrennung (magere Schichtladungsverbrennung) durchgeführt, bei der zündfähige Mischungen mit hohen Kraftstoffkonzentrationen in der Nähe der Zündkerze 4 gesammelt werden, wobei das Gesamt-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einem mageren Verhältnis gehalten werden, wie in 5(c) gezeigt.
Wie in 5(d) gezeigt, koexistieren in der Hochtemperaturatmosphäre im Zylinder viele aktive Stoffe (brennbare Komponenten) im Kraftstoff und den verbrannten Gase und überschüssigen Sauerstoff, wenn der zusätzliche Kraftstoff in die verbrannten Hochtemperaturgase in der Mitte des ersten Expansionshubes (3), der der ersten Verbrennung (dem ersten Verbrennungsprozeß) folgt, oder in der Mitte des zweiten Kompressionshubes (4) eingespritzt wird, der nicht dargestellt wird.
Da die obigen Hochtemperaturgase im folgenden zweiten Kompressionshub (4) komprimiert werden, wird die Zersetzung des Kraftstoffes bei hoher Temperatur und hohem Druck beschleunigt und die Mischung der Luft und des Kraftstoffes wird ebenfalls beschleunigt, wie in 5(e) gezeigt. Wenn die Zündkerze 4 eine Funkenzündung an einem Punkt in der Nähe zu einem oberen Totpunkt des zweiten Kompressionshubes (4) durchführt, kann die zweite Verbrennung (der zweite Verbrennungsprozeß) sehr effizient durchgeführt werden.
Wenn die Zylindertemperatur ausreichend hoch ist, zündet der Kraftstoff im Zylinder infolge der hohen Temperatur und des Druckes am Ende des Kompressionshubes selbst (in der Nähe des oberen Totpunktes des zweite Kompressionshubes (4)), wie in 5(f) gezeigt, selbst wenn die Zündkerze 4 keine Funkenzündung durchführt. In diesem Fall schreitet die Mischung des Kraftstoffes und der verbrannten Gase fort, wenn es einen ausreichenden Abstand zwischen dem Ende der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung und dem oberen Totpunkt des zweiten Kompressionshubes (4) gibt. Dies bildet eine gleichmäßige Mischung, um eine Mehrpunktselbstzündung zu bewirken, in der die Zündung an mehreren Punkten im Zylinder (Verbrennungskammer) durchgeführt wird. Daher kann die zweite Verbrennung (der zweite Verbrennungsprozeß) sehr effizient durchgeführt werden. Dieser unregelmäßige Viertaktbetrieb des erfindungsgemäßen Motors reduziert einen Pumpverlust und verbessert den Verbrennungswirkungsgrad in der mageren Schichtladungs-Funkenzündungsverbrennung (der Verbrennung im ersten Verbrennungsprozeß), der sich aus der Einspritzung im Kompressionshub genau nach dem Ansaugen (1) (der Hauptkraftstoffeinspritzung) ergibt.
Im zweiten Verbrennungsprozeß genau nach dem ersten Verbrennungsprozeß wird der Kraftstoff weiter in die verbrannten Hochtemperaturgase eingespritzt, die eine große Menge reagierender unverbrannter aktiver Stoffe und Sauerstoff enthalten. Der eingespritzte Kraftstoff wird schnell in der Hochtemperaturatmosphäre vergast (oder zersetzt) und wird daher leicht verbrannt. In dieser Verbrennung (der Verbrennung im zweiten Verbrennungsprozeß) führen die oben erwähnten unverbrannten Stoffe, die HC und HO_x enthalten, ebenfalls wieder gleichzeitig eine Oxidationsreaktion durch. Dies ermöglicht eine sehr effiziente Verbrennung und vermindert die Auspuffgasemission, die gereinigt werden muß. Ein Teil des NO_x reagiert effektiv mit H, das aus dem Kraftstoff während der erneuten Kompression (dem zweiten Kompressionshub) (4) entfernt wird, und wird während dieses Kompressionshubes reduziert.
Wenn der zweite Kompressionsprozeß durch Funkenzündung durchgeführt wird, kann die Verbrennung fehlerfrei durchgeführt werden. Überdies wird das NO_x in den Restgasen durch CO₂ in den Restgasen verdünnt, und dies senkt einen Emissionspegel von NO_x.
Wenn der zweite Verbrennungsprozeß durch Kompressionsselbstzündung durchgeführt wird, wird die vorgemischte Mischung an mehreren Punkten gezündet, wie oben angegeben. Dies reduziert die Abgabe von NO_x, HC und Ruß beträchtlich und verbessert den Verbrennungswirkungsgrad.
Ferner werden die Auspuffgase, die sich aus dem ersten Verbrennungsprozeß und dem zweiten Verbrennungsprozeß ergeben, im Auslaßhub (6) nach der Verbrennung ausgestoßen, wie oben angegeben. Dies reduziert die tatsächliche Emission beträchtlich, die vom Motor ausgestoßen wird.
Ferner werden das Ausstoßen (6) und das Ansaugen (1) in einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne zwischen der zweiten Hälfte des zweiten Expansionshubes (5) und der ersten Hälfte des ersten Kompressionshubes (2) durchgeführt. Daher werden die im zweiten Verbrennungsprozeß (5) erzeugten verbrannten Gase nicht vollständig aus dem Zylinder beseitigt, und folglich wird der erste Verbrennungsprozeß durchgeführt, wobei eine verhältnismäßig große Menge Restgase vorhanden ist. Dies reduziert die Erzeugung von NO_x.
Ferner gibt es nur vom Standpunkt des Aufbaus einen kleinen Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Motor und dem herkömmlichen Motor, da sie sich nur in ihren Arbeitszyklen unterscheiden. Folglich können die obigen Effekte erzielt werden, ohne die Herstellungskosten wesentlich zu erhöhen.
Ferner ist es möglich, die Sauerstoffkonzentration in den unverbrannten Gasen, die als Arbeitsgase im zweiten Verbrennungsprozeß dienen, die Konzentration von Verbrennungsprodukten, wie CO₂ und CO, und die Temperatur der Gase zu ändern, indem das Verhältnis des Kraftstoffeinspritzungsvolumens zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung und der Zeitpunkt der zweiten Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden. Dies erhöht die Freiheit bei der Steuerung des Motors beträchtlich, und verwirklicht die Kompressionszündung (Kompressionsselbstzündung) der vorgemischten Mischung in weiten Belastungs- und Drehzahlbereichen.
Überdies macht es der erfindungsgemäße Motor möglich, eine externe EGR aus dem Ansaugsystem wegzulassen, und macht es möglich, die Verunreinigung des Ansaugsystems und die Ablagerung von Kohlenstoff im Ansaugsystem zu verhindern.
Ferner macht es der erfindungsgemäße Motor möglich, ein mageres NO_x wegzulassen, und reduziert folglich die Kosten und vereinfacht die Motors teuerungsoperation.
6 zeigt die NO_x-Abgabe, die HC-Abgabe und die Netto-Kraftstoffausnutzung. Eine Linie a zeigt die gewöhnliche vorgemischte Viertaktverbrennung an, eine Linie b zeigt die gewöhnliche magere Viertakt-Schichtladungsverbrennung an und eine Linie c zeigt den unregelmäßigen Viertaktbetrieb an. Bezugsziffer 1 zeigt die NO_x-Abgabe an, Bezugsziffer 2 zeigt die HC-Abgabe an und Bezugsziffer 3 zeigt die Netto-Kraftstoffausnutzung an. Wenn die Belastung kleiner als der vorbestimmte Wert Pe₀ ist, führt der Motor den unregelmäßigen Viertaktbetrieb durch, und wenn die Belastung nicht kleiner als der vorbestimmte Wert Pe₀ ist, führt der Motor die gewöhnliche vorgemischte Viertaktverbrennung durch. Folglich können die NO_x-Abgabe, die HC-Abgabe und die Netto-Kraftstoffausnutzung in einem weiten axialen Drehmomentbereich (Motorbelastungsbereich) auf bevorzugten Pegeln gehalten werden, wie aus 6 klar wird.
Es sollte verstanden werden, daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die offenbarten spezifischen Formen zu beschränken, sondern daß es im Gegenteil die Absicht ist, alle Modifikationen, alternativen Konstruktionen und Äquivalente abzudecken, die in den Geist und Rahmen der Erfindung fallen, wie sie in den begefügten Ansprüchen ausgedrückt wird. Zum Beispiel ist der Zeitpunkt der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung in den ersten Expansionshub (3) gelegt, jedoch kann er vom ersten Expansionshub (3) bis zum zweite Kompressionshub (4) gelegt werden, oder in den zweiten Kompressionshub (4) gelegt werden, insofern der zusätzliche Kraftstoff ausreichend aktiviert und mit der Luft gemischt wird.
Ferner beträgt gemäß der obigen Ausführungsform das Volumen des Kraftstoffes, der in der Hauptkraftstoffeinspritzung (der ersten Einspritzung) eingespritzt wird, nahezu 1/2 des Gesamtkraftstoffvolumens, jedoch kann es beliebig innerhalb des Bereichs zwischen etwa 0,1 und 0,5 eingestellt werden, was bevorzugt wird, da ein übermäßig hohes Äquivalenzverhältnis infolge einer großen Mengen inaktiver Gase die Verbrennung schwierig macht und ein übermäßig niedriges Äquivalenzverhältnis die stabile Zündung unmöglich macht.
Das Verhältnis des ersten Einspritzungsvolumens zum zweiten Einspritzungsvolumen beeinflußt jedoch die Vibrationen, die sich aus einem Unterschied zwischen der ersten Verbrennung und der zweiten Verbrennung ergeben und die Menge und Temperatur der Restgase, um die Hochtemperatur-Selbstzündung in der zweiten Verbrennung zu erreichen. Wenn das erste Einspritzungsvolumen übermäßig fett ist, weisen die Restgase eine übermäßige Konzentration auf (das Äquivalenzverhältnis beträgt 0,5 und das EGR-Verhältnis beträgt 100%). Von diesem Standpunkt ist es notwendig, das erste Kraftstoffeinspritzungsvolumen zu beschränken. Es wird daher bevorzugt, das erste Kraftstoffeinspritzungsvolumen zu reduzieren und dementsprechend das zweite Kraftstoffeinspritzungsvolumen zu erhöhen.
Gemäß der obigen Ausführungsform wird der unregelmäßige Viertakt nur im leichten Belastungsbereich angewendet, da die schwere Belastung einen Mangel an Ansaugluft bewirkt, jedoch kann der unregelmäßige Viertaktbetrieb auch im hohen Belastungsbereich durchgeführt werden, indem eine Aufladungsvorrichtung verwendet wird, die eine Aufladung durchführt, um eine ausreichende Menge von Ansaugluft im hohen Belastungsbereich zu erzielen. In diesem Fall wird die Netto-Kraftstoffausnutzung verbessert, selbst wenn das axiale Drehmoment hoch ist (der Motor stark belastet ist) wie durch die gestichelte Linie in 6 angezeigt.
Ferner kann der Motor den unregelmäßigen Viertaktbetrieb durchführen (führt nicht den normalen Viertaktbetrieb durch).

Claims

Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) der aufweist: eine Ansaug- und Ausstoßeinrichtung zum Ansaugen und Ausstoßen von Luft während einer vorbestimmten Zeitspanne zwischen einer zweiten Hälfte eines zweiten Expansionshubes und einer ersten Hälfte eines ersten Kompressionshubes, der dem zweiten Expansionshub folgt, so daß der erste Kompressionshub, ein erster Expansionshub, ein zweiter Kompressionshub und der zweite Expansionshub mit der Umdrehung einer Kurbelwelle (7) im Verbrennungsmotor aufeinanderfolgend wiederholt werden können; eine Steuervorrichtung (60) zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff, der mindestens einer Verbrennungskammer (5) im Verbrennungsmotor zugeführt wird; und zur Ausführung einer Steuerungsoperation, um ersten Kraftstoff in den ersten Kompressionshub einzuspritzen und zweiten Kraftstoff in den ersten Expansionshub einzuspritzen.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, wobei: die Steuervorrichtung (60) eine Steuerungsoperation ausführt, um den ersten Kraftstoff, der in den ersten Kompressionshub eingespritzt wird, durch Funkenzündung zu verbrennen und den zweiten Kraftstoff, der in verbrannte Gase eingespritzt wird, die während eines Verbrennungsprozesses des ersten Kraftstoffes erzeugt werden, durch Funkenzündung zu verbrennen.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, wobei: die Steuervorrichtung (60) eine Steuerungsoperation ausführt, um den ersten Kraftstoff, der in den ersten Kompressionshub eingespritzt wird, durch Funkenzündung zu verbrennen und den zweiten Kraftstoff, der in verbrannte Gase eingespritzt wird, die durch einen Verbrennungsprozeß des ersten Kraftstoffes erzeugt werden, durch Kompressionsselbstzündung zu verbrennen.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Ansaug- und Ausstoßeinrichtung eine Steuerungsoperation ausführt, um eine Ausstoß- früher als eine Ansaugoperation zu starten und die Ansaugoperation später als die Ausstoßoperation zu beenden.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner aufweist: eine Aufladungsvorrichtung, die in einem Ansaugsystem angeordnet ist.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Ansaug- und Ausstoßeinrichtung eine einstellbare Ventileinrichtung (41) aufweist, die eine Betriebsart zwischen einer normalen Betriebsart zur Ausführung eines normalen Viertaktbetriebs, wobei ein Ansaughub, ein Kompressionshub, ein Expansionshub und ein Auslaßhub mit der Umdrehung der Kurbelwelle (7) im Verbrennungsmotor aufeinanderfolgend wiederholt werden, und einer unregelmäßigen Betriebsart zur Ausführung eines unregelmäßigen Betriebs, wobei der erste Kompressionshub, der erste Expansionshub, der zweite Kompressionshub und der zweite Expansionshub aufeinanderfolgend wiederholt werden, umschaltet; und die Steuervorrichtung (60) die Operation der einstellbaren Ventileinrichtung (41) steuert, um den normalen Viertaktbetrieb in der normalen Betriebsart mindestens dann auszuführen, wenn der Verbrennungsmotor (1) mit einer hohen Belastung arbeitet.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Steuervorrichtung (60) eine Open-Loop-Steuerungsoperation ausführt, so daß eine Gesamtkraftstoffmenge des ersten Kraftstoffes und des zweiten Kraftstoffes bezüglich einer Menge Ansaugluft ein vorbestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: die Steuervorrichtung (60) eine Menge des ersten Kraftstoffes auf einen Wert zwischen etwa 1/10 und etwa 1/2 der Gesamtkraftstoffmenge steuert, und eine Menge des zweiten Kraftstoffes auf eine Differenzkraftstoffmenge zwischen der Gesamtkraftstoffmenge und der Menge des ersten eingespritzten Kraftstoffes steuert.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Steuervorrichtung (60) eine Funktion zur Bestimmung, ob der zweite Kraftstoff durch Kompressionsselbstzündung verbrannt werden kann, gemäß mindestens einem des Folgenden aufweist: einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, einer Belastung des Verbrennungsmotors, einem Verhältnis der ersten Kraftstoffmenge zur zweiten Kraftstoffmenge, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Verbrennung des ersten Kraftstoffes und einem Einspritzungszeitpunkt des zweiten Kraftstoffes; und die Steuervorrichtung (60) den zweiten Kraftstoff, der im ersten Expansionshub eingespritzt wird, durch Funkenzündung verbrennt, wenn festgestellt wird, daß der zweite Kraftstoff nicht durch die Kompressionsselbstzündung verbrannt werden kann.
Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Steuervorrichtung (60) dafür sorgt, daß der zweite Kraftstoff durch die Kompressionsselbstzündung verbrennbar ist, indem mindestens eines des Folgenden gesteuert wird: eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors (1), eine Belastung des Verbrennungsmotors, ein Verhältnis der ersten Kraftstoffmenge zur zweiten Kraftstoffmenge, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Verbrennung des ersten Kraftstoffes und ein Einspritzzeitpunkt des zweiten Kraftstoffes.
Direkteinspritzungs Verbrennungsmotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: die Steuervorrichtung eine Steuerungsoperation ausführt, um den ersten Kraftstoff in den ersten Kompressionshub einzuspritzen, so daß der erste Kraftstoff eine Schichtladungsverbrennung ausführt, und eine Steuerungsoperation ausführt, um den zweiten Kraftstoff in den ersten Expansionshub einzuspritzen, so daß der zweite Kraftstoff eine gleichmäßige Verbrennung ausführt.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1), das die Schritte aufweist: Ausführen einer Ansaugoperation und einer Ausstoßoperation während einer vorbestimmten Zeitspanne zwischen einer zweiten Hälfte eines zweiten Expansionshubes und einer ersten Hälfte eines ersten Kompressionshubes, der dem zweiten Expansionshub folgt, um mit der Umdrehung einer Kurbelwelle im Verbrennungsmotor aufeinanderfolgend den ersten Kompressionshub, einen ersten Expansionshub, einen zweiten Kompressionshub und den zweiten Expansionshub zu wiederholen; und Einspritzen eines ersten Kraftstoffes in den ersten Kompressionshub; und Einspritzen eines zweiten Kraftstoffes in den ersten Expansionshub.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach Anspruch 12, das ferner die Schritte aufweist: Ausführen eines ersten Verbrennungsprozesses der Verbrennung des ersten Kraftstoffes vom ersten Kompressionshub zum ersten Expansionshub durch Einspritzen des ersten Kraftstoffes in den ersten Kompressionshub; und Ausführen eines zweiten Verbrennungsprozesses der Verbrennung des zweite Kraftstoffes vom zweiten Kompressionshub zum zweiten Expansionshub durch Einspritzen des zweiten Kraftstoffes in verbrannte Gase, die im ersten Verbrennungsprozeß erzeugt werden.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach Anspruch 12 oder 13, das ferner den Schritt aufweist: Verbrennung des ersten Kraftstoffes, der in den ersten Kompressionshub eingespritzt wird, durch Funkenzündung und Verbrennung des zweiten Kraftstoffes, der in verbrannte Gase eingespritzt wird, die während eines Verbrennungsprozesses des ersten Kraftstoffes erzeugt werden, durch Funkenzündung.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach Anspruch 12 oder 13, das ferner den Schritt aufweist: Verbrennung des ersten Kraftstoffes, der in den ersten Kompressionshub eingespritzt wird, durch Funkenzündung und Verbrennung des zweiten Kraftstoffes, der in verbrannte Gase eingespritzt wird, die während eines Verbrennungsprozesses des ersten Kraftstoffes erzeugt werden, durch Kompressionsselbstzündung.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, das ferner den Schritt aufweist: es wird eine einstellbare Ventileinrichtung (41) vorgesehen, die eine Betriebsart zwischen einer normalen Betriebsart zur Ausführung eines normalen Viertaktbetriebs, wobei ein Ansaughub, ein Kompressionshub, ein Expansionshub und ein Auslaßhub mit der Umdrehung der Kurbelwelle im Verbrennungsmotor aufeinanderfolgend wiederholt werden, und einer unregelmäßigen Betriebsart zur Ausführung eines unregelmäßigen Betriebs, wobei der erste Kompressionshub, der erste Expansionshub, der zweite Kompressionshub und der zweite Expansionshub aufeinanderfolgend wiederholt werden, umschaltet; und Betreiben der einstellbaren Ventileinrichtung (41), um den normalen Viertaktbetrieb in der normalen Betriebsart mindestens dann auszuführen, wenn der Verbrennungsmotor mit einer hohen Belastung arbeitet.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, das ferner den Schritt aufweist: Ausführen einer Open-Loop-Steuerungsoperation, so daß eine Gesamtkraftstoffmenge des ersten Kraftstoffes und des zweiten Kraftstoffes bezüglich einer Menge Ansaugluft ein vorbestimmtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, das ferner den Schritt aufweist: Steuerung einer Menge des ersten Kraftstoffes auf einen Wert zwischen etwa 1/10 und etwa 1/2 der Gesamtkraftstoffmenge, und Steuerung einer Menge des zweiten Kraftstoffes auf eine Differenzkraftstoffmenge zwischen der Gesamtfmenge und der Menge des ersten eingespritzten kraftstoffmenge und der Menge Kraftstoffes.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, das ferner die Schritte aufweist: Feststellen, ob der zweite Kraftstoff durch Kompressionsselbstzündung verbrannt werden kann, gemäß mindestens eines des Folgenden: einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, einer Belastung des Verbrennungsmotors, einem Verhältnis der ersten Kraftstoffmenge zur zweiten Kraftstoffmenge, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Verbrennung des ersten Kraftstoffes und einem Einspritzzeitpunkt des zweiten Kraftstoffes; und Verbrennung des zweiten Kraftstoffes, der in mindestens den ersten Expansionshub eingespritzt wird, durch Funkenzündung, wenn festgestellt wird, daß der zweite Kraftstoff nicht durch die Kompressionsselbstzündung verbrannt werden kann.
Verfahren zur Steuerung eines Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotors (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, das ferner die Schritte aufweist: Ausführen einer Steuerungsoperation, um den ersten Kraftstoff in den ersten Kompressionshub einzuspritzen, so daß der erste Kraftstoff eine Schichtladungsverbrennung ausführt, und Ausführen einer Steuerungsoperation, um den zweiten Kraftstoff in den ersten Expansionshub einzuspritzen, so daß der zweite Kraftstoff eine gleichmäßige Verbrennung ausführt.