DE102007052476A1 - Internal-combustion engine i.e. diesel engine, operating method for motor vehicle, involves selecting amount of exhaust gas and fresh air such that desired predetermined value for thermal capacity of mixture of air and gas is obtained - Google Patents

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Abstract

The method involves supplying fresh air and recirculation exhaust gas to a combustion chamber of an internal-combustion engine i.e. diesel engine. A desired value for thermal capacity of the mixture of the fresh air and the exhaust gas is determined to obtain a pre-determined flow of a cylinder internal pressure at a crank angle. An amount of the recirculation exhaust gas and an amount of the fresh air are selected such that the desired predetermined value for the thermal capacity of the mixture of the fresh air and the exhaust gas is obtained.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei wenigstens einem Brennraum der Brennkraftmaschine jeweils Frischluft und rückgeführtes Abgas zugeführt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular diesel engine, in particular a motor vehicle, wherein at least a combustion chamber of the internal combustion engine each fresh air and recirculated Exhaust gas is supplied, according to the preamble of claim 1

Es ist beispielsweise aus der DE 197 49 816 A1 bekannt, einen Brennraumdruck in wenigstens einem Zylinder einer Brennkraftmaschine mit Hilfe geeigneter Drucksensoren zu ermitteln und aus dem Druckverlauf in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel Informationen bezüglich des Verbrennungsverlaufes zu gewinnen. Hierzu wird der gemessene Brennraumdruckverlauf mit einem gespiegelten Brennraumdruckverlauf verglichen. Der gespiegelte Druckverlauf wird erhalten, indem der zwischen 0° KW und dem oberen Totpunkt OT gemessene Druckverlauf fortgesetzt wird. Ein solcher Druckverlauf würde bei einer idealen Brennkraftmaschine auftreten, sofern keine Verbrennung stattfindet und sich die Brennkraftmaschine demnach im geschleppten Betrieb befindet. Aus der Differenz zwischen dem gemessenen Brennraumdruckverlauf und dem Druckverlauf im geschleppten Betrieb lassen sich wesentliche Informationen bezüglich des Verbrennungsvorganges gewinnen. So wird beispielsweise bei der DE-OS 43 41 796 aus dem Differenzintegral eine Verbrennungslage ermittelt. Die ermittelte Verbrennungslage wird anschließend bei der Regelung der Brennkraftmaschine als Istwert berücksichtigt.It is for example from the DE 197 49 816 A1 It is known to determine a combustion chamber pressure in at least one cylinder of an internal combustion engine with the aid of suitable pressure sensors and to obtain information relating to the course of combustion from the pressure profile as a function of the crank angle. For this purpose, the measured combustion chamber pressure profile is compared with a mirrored combustion chamber pressure profile. The mirrored pressure profile is obtained by continuing the pressure curve measured between 0 ° CA and top dead center OT. Such a pressure curve would occur in an ideal internal combustion engine, provided that no combustion takes place and the internal combustion engine is therefore in the trailed mode. Substantial information regarding the combustion process can be obtained from the difference between the measured combustion chamber pressure profile and the pressure curve during the towed operation. For example, at the DE-OS 43 41 796 determines a combustion position from the difference integral. The determined combustion position is then taken into account in the control of the internal combustion engine as an actual value.

Bei der DE 197 49 816 A1 wird beispielsweise zur Verbrennungsanalyse aus dem kurbelwellenwinkelabhängigen Druckverlauf ein Formfaktor für die Energieumsetzung ermittelt.In the DE 197 49 816 A1 For example, a form factor for the energy conversion is determined for the combustion analysis from the crankshaft angle-dependent pressure curve.

Aus der DE 103 16 113 A1 ist es bekannt, zur Ermittlung des Schwerpunktes der Verbrennung einen Druckverlauf im Brennraum mittels Sensoren zu erfassen. Die zugemessene Kraftstoffmenge wird dann derart in den Brennraum eingespritzt, dass eine Lage des Schwerpunktes der Verbrennung unabhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine bei einer bestimmten Kurbelwinkelposition liegt.From the DE 103 16 113 A1 It is known to detect a pressure profile in the combustion chamber by means of sensors to determine the center of gravity of the combustion. The metered amount of fuel is then injected into the combustion chamber such that a position of the center of gravity of the combustion is independent of the operating point of the internal combustion engine at a specific crank angle position.

Aus der DE 101 59 017 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei wenigstens ein Sensor zur Erfassung einer ersten Größe dient, die den Druck im Brennraum wenigstens eines Zylinders charakterisiert. Ausgehend von dieser ersten Größe wird eine zweite Größe ermittelt, die den Maximalwert der Änderung und oder die Lage des Maximalwertes der Änderung charakterisiert. Diese zweite Größe dient zur Steuerung und/oder Regelung von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine. Die zweite Größe wird beispielsweise als Ableitung der ersten Größe, d. h. des Druckverlaufes, bestimmt. Die zweite Größe wird mit einem Schwellwert verglichen und daraus eine Stellgröße vorgegeben, um beispielsweise eine Beschädigung der Brennkraftmaschine durch einen zu hohen Brennraumdruck zu vermeiden. In Abhängigkeit von der zweiten Größe wird der Ladedruck, der Raildruck, eine Luftgröße, die die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge charakterisiert, die Dauer und/oder der Beginn wenigstens einer Voreinspritzung, wenigstens einer Haupteinspritzung und/oder wenigstens einer Nacheinspritzung gesteuert und/oder geregelt. Der gesteuerte Eingriff erfolgt beispielsweise derart, dass sich der Zylinderinnendruck verringert. Aus der DE 101 59 017 A1 ist es weiterhin bekannt, dass das nach der Zeit und/oder nach dem Kurbelwinkel differenzierte Zylinderdrucksignal direkt und indirekt zusätzliche Informationen über die Art der Energieumsetzung und deren Wirkung auf das motorische Verhalten beinhaltet, beispielsweise bezüglich Verbrennungsgeräusch oder Belastung der Kolbenringe. Es erfolgt eine Auswertung des Drucksignals bezüglich der Merkmalsgröße Druckgradient GP, wobei dieser vorzugsweise durch Differentiation über den Winkel W gemäß der Formel dP/dW bzw. durch Differentiation über die Zeit t gemäß der Formel dP/dt erfolgt. Insbesondere wird ein absoluter maximaler oder mehrere relative maximale Druckgradienten und seine/ihre Lage(n) bestimmt. Übersteigt der Druckgradient vorgegebene kritische Grenzwerte oder erreicht der Druckgradient vorgegebene Sollwerte nicht, erfolgt über Stelleingriffe der Motorsteuerung eine Korrektur. Diese Korrektur ist als Steuerung oder Regelung ausgebildet.From the DE 101 59 017 A1 a method and a device for controlling an internal combustion engine is known, wherein at least one sensor for detecting a first size is used, which characterizes the pressure in the combustion chamber of at least one cylinder. Starting from this first quantity, a second quantity is determined, which characterizes the maximum value of the change and / or the position of the maximum value of the change. This second variable is used for controlling and / or regulating operating parameters of the internal combustion engine. The second variable is determined, for example, as a derivative of the first variable, ie the pressure profile. The second variable is compared with a threshold value and given a manipulated variable, for example, to avoid damage to the internal combustion engine by a too high combustion chamber pressure. Depending on the second variable, the boost pressure, the rail pressure, an air quantity that characterizes the amount of air supplied to the internal combustion engine, the duration and / or the beginning of at least one pilot injection, at least one main injection and / or at least one post injection are controlled and / or regulated. The controlled intervention takes place, for example, such that the cylinder internal pressure is reduced. From the DE 101 59 017 A1 It is furthermore known that the cylinder pressure signal differentiated according to the time and / or the crank angle directly and indirectly contains additional information about the type of energy conversion and its effect on the engine behavior, for example with regard to combustion noise or load on the piston rings. There is an evaluation of the pressure signal with respect to the feature size pressure gradient GP, which preferably takes place by differentiation over the angle W according to the formula dP / dW or by differentiation over the time t according to the formula dP / dt. In particular, an absolute maximum or multiple relative maximum pressure gradients and its location (s) are determined. If the pressure gradient exceeds specified critical limit values or if the pressure gradient does not reach specified setpoint values, a correction takes place via control actions of the engine control. This correction is designed as a control or regulation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der o. g. Art hinsichtlich der Druckverlaufsregelung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselmotoren, zu verbessern.Of the Invention is based on the object, a method of o. G. kind with regard to the pressure variation control in internal combustion engines, especially in diesel engines to improve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.These The object is achieved by a method the o. g. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the other Claims described.

Dazu ist es bei einem Verfahren der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein gewünschter Wert für die Wärmekapazität c des Gemisches aus Frischluft und Abgas bestimmt wird und dass die Menge des rückgeführtem Abgases sowie die Menge der Frischluft derart gewählt wird, dass sich der gewünschte vorbestimmter Wert für die Wärmekapazität c des Gemisches aus Frischluft und Abgas ergibt.To it is in a method of o. g. Art provided according to the invention, that a desired value for the heat capacity c of the mixture of fresh air and exhaust gas is determined and that the amount of recirculated exhaust gas and the Amount of fresh air is chosen such that the desired predetermined value for the heat capacity c of the mixture of fresh air and exhaust gas results.

Dies hat den Vorteil, dass eine unabhängig von Last, Drehzahl, Abgasrückführ(EGR)-Rate und Ladedruck regelbarer Zylinderdruckverlauf zur direkten Beeinflussung des Emissionsverhaltens und der Verbrennungsakustik zur Verfügung steht. Dies ermöglicht eine von Verbrauchs-, Emissions- sowie Dynamikaspekten unabhängige Optimierung der Verbrennungscharakteristik und der maximalen Zylindertemperaturen und Drücke.This has the advantage that a cylinder pressure curve that can be controlled independently of load, speed, exhaust gas recirculation (EGR) rate and boost pressure is available for directly influencing the emission behavior and the combustion acoustics. This he enables optimization of the combustion characteristics and the maximum cylinder temperatures and pressures independent of consumption, emission and dynamic aspects.

Zweckmäßigerweise wird der gewünschte Wert für die Wärmekapazität c des Gemisches aus Frischluft und Abgas derart bestimmt, dass sich ein vorbestimmter Verlauf des Zylinderinnendruckes über den Kurbelwinkel ergibt.Conveniently, becomes the desired value for the heat capacity c of the mixture of fresh air and exhaust gas determined so that a predetermined course of the cylinder internal pressure over gives the crank angle.

Eine unabhängig vom Ladedruck wählbare Ansaugmasse der Frischluft erzielt man über ein veränderbares Schluckverhalten dadurch, dass die Menge der Frischluft und/oder die Menge des rückgeführten Abgases mittels eines variablen Ventiltriebes eingestellt wird. Dies ermöglicht eine Entkopplung von Dichteveränderung (Ladedruck) und Zusammensetzung der Frischladung (EGR-Rate). Die an der Verbrennung beteiligte Wärmekapazität kann unabhängig von anderen Parametern geregelt werden.A Independent of the boost pressure selectable intake the fresh air is achieved via a variable Swallowing behavior in that the amount of fresh air and / or the amount of recirculated exhaust gas by means of a variable valve train is adjusted. this makes possible a decoupling of density change (boost pressure) and Composition of fresh charge (EGR rate). The burning involved heat capacity can be independent be controlled by other parameters.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fig. einen Verlauf des Zylinderdruckes über den Kurbelwinkel.The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing explained. This shows in the only Fig. A course the cylinder pressure over the crank angle.

In der einzigen Fig. ist auf einer horizontalen Achse 10 ein Kurbelwinkel in [°KW] und auf einer vertikalen Achse 12 ein Zylinderdruck in [bar] aufgetragen. Mehrere Graphen veranschaulichen jeweilige Druckverlaufskurven bzw. Verdichtungsverlaufskurven über den Kurbelwinkel 10 für verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine. Bei 14 ist ein unterer Totpunkt (UT) vor dem Verdichtungshub, bei 16 ist ein oberer Totpunkt (OT) im Verdichtungshub, bei 18 ist ein unterer Totpunkt (UT) nach dem Verdichtungshub und vor dem Ladungswechselhub gekennzeichnet. Bei 20 erfolgt ein Schließen des Einlassventils (ES), bei 22 erfolgt ein Öffnen des Auslassventils (AÖ), eine Gerade 24 kennzeichnet einen Zylinderdruckgradienten

Figure 00030001
Bezugszeichen 26 kennzeichnet einen ersten Winkel β1 und Bezugszeichen 28 kennzeichnet einen zweiten Winkel β2,In the only Fig. Is on a horizontal axis 10 a crank angle in [° CA] and on a vertical axis 12 a cylinder pressure in [bar] is plotted. Several graphs illustrate respective pressure waveforms versus crank angle 10 for various operating states of the internal combustion engine. at 14 is a bottom dead center (UT) before the compression stroke, at 16 is an upper dead center (TDC) in the compression stroke at 18 is a bottom dead center (UT) after the compression stroke and before the charge cycle marked. at 20 closing the inlet valve (ES), at 22 the exhaust valve (AÖ) is opened, a straight line 24 indicates a cylinder pressure gradient
Figure 00030001
reference numeral 26 denotes a first angle β 1 and reference numeral 28 denotes a second angle β 2 ,

Der resultierende Zylinderdruckgradient ist aufgeteilt in die beiden Anteile β1 26 und β2 28. Der Anteil β1 26 wird von den Ausgangsbedingungen, wie Atmosphären- und Ladedruck, sowie dem effektiven Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine bestimmt. Der zweite Anteil β2 28 wird vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Last, sowie von der Einspritzmenge „Q" als Maß für die freigesetzte Wärmemenge und der Wärmekapazität „c" der Gasfüllung des Arbeitszylinders bestimmt. Eine Flächendifferenz 30 zwischen Druckverlaufskurve und Verdichtungsverlauf ist jeweils proportional zur effektiven, abgegebenen Leistung. Mit den Freiheitsgraden für Zusammensetzung der Frischladung, Dichte der Frischladung und Durchsatz bzw. angesaugtem Volumen ist es möglich, unabhängig vom Sauerstoffbedarf der Brennkraftmaschine die an der Verbrennung teilnehmende Wärmekapazität c und damit den dp/dt-Verlauf zu regeln.The resulting cylinder pressure gradient is divided into the two components β 1 26 and β 2 28 , The proportion β 1 26 is determined by the initial conditions, such as atmospheric and supercharging pressure, as well as the effective compression ratio of the internal combustion engine. The second part β 2 28 is determined by the operating state of the internal combustion engine, such as speed, load, as well as the injection quantity "Q" as a measure of the amount of heat released and the heat capacity "c" of the gas filling of the working cylinder. A surface difference 30 between the pressure curve and the compression curve is proportional to the actual output power. With the degrees of freedom for composition of the fresh charge, density of the fresh charge and throughput or aspirated volume, it is possible, regardless of the oxygen demand of the internal combustion engine to control the participating in the combustion heat capacity c and thus the dp / dt curve.

Der Lastzustand der Brennkraftmaschine ist gekennzeichnet durch die zu verbrennende Kraftstoffmenge Q. Diese bestimmt den Mindestsauerstoffmassenbedarf (λ = 1) für eine russfreie (russarme) Verbrennung. Die besonders interessante NOx arme Verbrennung erfordert Luftverhältnisse von λ < 1,5. Zur Einstellung des Luftverhältnisses werden verschiedene Arten von EGR-Systemen verwendet, um beispielsweise den dieseltypischen hohen Luftüberschuss (in Teillastpunkten λ > 3) durch Ersatz von Frischluft durch sauerstoffärmeres Abgas zu reduzieren. Insbesondere bei höheren Lasten setzt der Mindestluftbedarf hier Grenzen. Durch angepasste Aufladung kann diese Grenze zu höheren Lasten hin verschoben werden. Zunehmende Ladungswechselverluste verursachen dabei jedoch zunehmend Probleme durch Kraftstoffverbrauchsverschlechterungen.The load state of the internal combustion engine is characterized by the amount of fuel Q to be combusted. This determines the minimum oxygen mass requirement (λ = 1) for a soot-free (low-emission) combustion. The particularly interesting NO x poor combustion requires air ratios of λ <1.5. To adjust the air ratio, various types of EGR systems are used, for example, to reduce the diesel-typical high excess air (in partial load points λ> 3) by replacing fresh air with oxygen-poor exhaust gas. Especially at higher loads, the minimum air requirement sets limits here. With custom charging, this limit can be shifted to higher loads. Increasing charge cycle losses, however, are increasingly causing fuel economy degradation problems.

Ein alternativer Weg führt über das mittels variablen Ventiltrieb (VVT) veränderte Schluckverhalten der Brennkraftmaschine. Hierbei wird das Luftverhältnis ohne Zugabe von Abgas reduziert. Damit gewinnt man einen Freiheitsgrad, der den Ansatzpunkt für die Zylinderdruckverlaufsregelung liefert. Hierbei spielt die Wärmekapazität c des rückgeführten Abgases eine wesentliche Rolle. Bei einem konventionellen System (ohne variablen Ventiltrieb VVT) wird Abgas benötigt, um das Luftverhältnis abzusenken bzw. einzustellen, wobei sich automatisch die Wärmekapazität c der Frischladung verändert oder umgekehrt wird die Wärmekapazität verändert, wobei sich automatisch das Luftverhältnis ergibt. Über das Zusammenspiel von Schluckcharakteristik, ggf. Aufladegrad und Abgasrückführung werden unabhängig voneinander das Luftverhältnis und die an der Verbrennung teilnehmende Abgasmasse im Sinne einer Wärmekapazität verändert. Nutzt man nun beispielsweise den variablen Ventiltrieb VVT, um das Luftverhältnis einzustellen, kann man die Wärmekapazität c des Gasgemisches im Arbeitszylinder davon nahezu unabhängig über die Abgasmenge variieren und damit den Zylinderdruckgradienten regeln.One alternative way leads over that by means of variable Valve train (VVT) changed the engine's absorption behavior. Here, the air ratio is reduced without the addition of exhaust gas. This gives you a degree of freedom that is the starting point for the cylinder pressure control supplies. This plays the heat capacity c of the recirculated exhaust gas is an essential role. In a conventional system (without variable valve train VVT) is Exhaust gas needed to lower the air ratio or to adjust, whereby automatically the heat capacity c changes the fresh charge or vice versa, the heat capacity changed, whereby automatically the air ratio results. About the interaction of swallowing characteristics, Charge level and exhaust gas recirculation may become independent each other the air ratio and the combustion Participating exhaust mass in terms of heat capacity changed. If one uses now, for example, the variable valve train VVT, to adjust the air ratio, you can adjust the heat capacity c of the gas mixture in the working cylinder thereof almost independently over vary the amount of exhaust gas and thus regulate the cylinder pressure gradient.

Für die Bestimmung des Zylinderdruckes ist ein Zylinderdrucksensor oder alternativ eine Brennverlaufsberechnung vorgesehen, welche die Zylinderdruckmessung ersetzt. In einem Maximalkonzept für minimale Regelungsabweichungen und optimale Dynamik sind sowohl die Zylinderdruckmessung mittels Zylinderdrucksensor als auch eine parallele, zweckmäßigerweise schneller als die reale Verbrennung ablaufende, Vorausberechnung enthalten, die weitere Vorteile insbesondere im Instationärbetrieb bieten.For the determination of the cylinder pressure, a cylinder pressure sensor or alternatively a combustion curve calculation is provided which replaces the cylinder pressure measurement. In a maximum concept for minimal control deviations and optimal dynamics, both the cylinder pressure measurement with Contain cylinder pressure sensor as well as a parallel, expediently faster than the real combustion running, precalculation, which offer further advantages, especially in transient operation.

Das Bezugszeichen 32 kennzeichnet einen Zylinderdruckverlauf, bei dem ein "Einlass schließt" (ES) erst spät erfolgt und die Brennkraftmaschine mit einem sogen. Millerzyklus betrieben wird.The reference number 32 indicates a cylinder pressure curve, in which an "inlet closes" (ES) takes place late and the internal combustion engine with a so-called. Miller cycle is operated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19749816 A1 [0002, 0003] DE 19749816 A1 [0002, 0003]
  • - DE 4341796 [0002] - DE 4341796 [0002]
  • - DE 10316113 A1 [0004] DE 10316113 A1 [0004]
  • - DE 10159017 A1 [0005, 0005] - DE 10159017 A1 [0005, 0005]

Claims (4)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei wenigstens einem Brennraum der Brennkraftmaschine jeweils Frischluft und rückgeführtes Abgas zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein gewünschter Wert für die Wärmekapazität c des Gemisches aus Frischluft und Abgas bestimmt wird und dass die Menge des rückgeführtem Abgases sowie die Menge der Frischluft derart gewählt wird, dass sich der gewünschte vorbestimmter Wert für die Wärmekapazität c des Gemisches aus Frischluft und Abgas ergibt.Method for operating an internal combustion engine, in particular a diesel engine, in particular a motor vehicle, wherein at least one combustion chamber of the internal combustion engine each fresh air and recirculated exhaust gas is supplied, characterized in that a desired value for the heat capacity c of the mixture of fresh air and exhaust gas is determined and that the amount the recirculated exhaust gas and the amount of fresh air is selected such that the desired predetermined value for the heat capacity c of the mixture of fresh air and exhaust gas results. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte Wert für die Wärmekapazität c des Gemisches aus Frischluft und Abgas derart bestimmt wird, dass sich ein vorbestimmter Verlauf des Zylinderinnendruckes über den Kurbelwinkel ergibt.Method according to claim 1, characterized in that that the desired value for the heat capacity c of the mixture of fresh air and exhaust gas is determined such that a predetermined course of the cylinder internal pressure over gives the crank angle. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Frischluft mittels eines variablen Ventiltriebes eingestellt wird.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the amount of fresh air is adjusted by means of a variable valve train. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des rückgeführten Abgases mittels eines variablen Ventiltriebes eingestellt wird.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the amount of recycled Exhaust gas is adjusted by means of a variable valve train.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2910755A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-26 GE Jenbacher GmbH & Co OG Method for operating a combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4341796A1 (en) 1993-12-08 1995-09-14 Bosch Gmbh Robert Method for controlling the combustion in the combustion chamber of an internal combustion engine
DE19749816A1 (en) 1997-11-11 1999-05-12 Bosch Gmbh Robert Procedure for determining a form factor for energy conversion
DE10159017A1 (en) 2001-12-01 2003-06-18 Bosch Gmbh Robert Method and device for controlling an internal combustion engine
DE10316113A1 (en) 2003-04-09 2004-10-28 Daimlerchrysler Ag Method for operating an internal combustion engine with auto-ignition
WO2005028833A2 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 U.S. Environmental Protection Agency Methods for low emission, controlled temperature combustion in engines which utilize late direct cylinder injection of fuel
US20060000457A1 (en) * 2002-12-23 2006-01-05 Shenquiang Huang Method of modifying exhaust valve timing to improve engine performance

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4341796A1 (en) 1993-12-08 1995-09-14 Bosch Gmbh Robert Method for controlling the combustion in the combustion chamber of an internal combustion engine
DE19749816A1 (en) 1997-11-11 1999-05-12 Bosch Gmbh Robert Procedure for determining a form factor for energy conversion
DE10159017A1 (en) 2001-12-01 2003-06-18 Bosch Gmbh Robert Method and device for controlling an internal combustion engine
US20060000457A1 (en) * 2002-12-23 2006-01-05 Shenquiang Huang Method of modifying exhaust valve timing to improve engine performance
DE10316113A1 (en) 2003-04-09 2004-10-28 Daimlerchrysler Ag Method for operating an internal combustion engine with auto-ignition
WO2005028833A2 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 U.S. Environmental Protection Agency Methods for low emission, controlled temperature combustion in engines which utilize late direct cylinder injection of fuel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2910755A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-26 GE Jenbacher GmbH & Co OG Method for operating a combustion engine
KR20150098580A (en) * 2014-02-20 2015-08-28 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 Method of operating an internal combustion engine
US10161320B2 (en) 2014-02-20 2018-12-25 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Method of operating an internal combustion engine
KR102234973B1 (en) 2014-02-20 2021-04-01 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 Method of operating an internal combustion engine

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